WO1994029040A1 - Procede pour laminer a chaud en continu des pieces metalliques, appareil et organes a cet effet - Google Patents

Procede pour laminer a chaud en continu des pieces metalliques, appareil et organes a cet effet Download PDF

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WO1994029040A1
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metal
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metal pieces
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Shigeru Isoyama
Takeshi Hirabayashi
Hideyuki Nikaido
Hirosuke Yamada
Nozomu Tamura
Toshiaki Amagasa
Toshisada Takechi
Katsuhiro Takebayashi
Kanji Hayashi
Kunio Miyamoto
Akio Kuroda
Kazunori Nagai
Yoshiki Mito
Kazuno MORIMOTO
Kazuya Tsurusaki
Kiyoshi Izumi
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Kawasaki Steel Corporation
Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha
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    • B21B1/26—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by hot-rolling, e.g. Steckel hot mill
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    • B23K2101/16—Bands or sheets of indefinite length

Definitions

  • the present invention relates to a continuous hot-rolling method, a continuous hot-rolling method in which a preceding metal piece and a following metal piece are butt-joined, and a joining apparatus and a transfer table directly used for carrying out the method.
  • the present invention relates to a roller, a defective joint removing device, and a cooling device.
  • each piece of metal to be rolled is heated, rough-rolled, and finish-rolled to a sheet material having a desired thickness.
  • a rolling method inevitably causes a line stoppage due to poor rolling material penetration in the finish rolling, and a decrease in yield due to poor shape of the leading and trailing ends of the rolling material.
  • each end of the preceding metal piece 1 and the following metal piece 2 For example, in a case where an alternating magnetic field is applied in the thickness direction by a heating means 3 such as an induction heating coil to heat and heat the portion in a short time, and press and join the portion, a clamp is used.
  • a heating means 3 such as an induction heating coil to heat and heat the portion in a short time, and press and join the portion
  • the joining device that controls the joining of metal pieces consists of a carriage that can move on the metal piece transport line, a clamp that fixes the metal pieces, heating means for heating and heating (for example, an induction heating coil), and the end of the metal piece. It is common to adopt a configuration that incorporates a pressing means that presses each other. Of these, the heating means is brought close to the metal piece only when it is used. This is common and there is no particular problem, but the clamps and pressing means are still mounted on the bogie. That is, since these are left on the metal strip transport line, they have a very high thermal load and a relatively short service life.
  • FIG. 4 shows the configuration of the equipment disclosed in the above-mentioned publication
  • FIG. 5 shows a control mechanism for elevating and lowering the table opening arranged in the equipment.
  • the metal piece joining apparatus 4 first joins the preceding metal piece 1 and the following metal piece 2 in a state where they are being conveyed. (Left side in Fig. 4). Then, when the rear end of the preceding metal piece 1 and the front end of the succeeding metal piece 2 reach the joining device 4, the pinch disposed on the joining device 4 while moving the joining device 4 at the same speed as the transport speed of the metal piece. The two metal pieces 1 and 2 are clamped by the rolls p 1 and p 2, and the rear end of the preceding metal piece 1 and the subsequent metal piece 2 are moved until the joining device 4 reaches a predetermined position downstream of the line. At this time, the control unit 5 shown in FIG.
  • the drive cylinders 7 a to 7 g are operated via 6, and the movable table rollers 8 a to 8 g are sequentially raised and lowered to avoid collision with the joining device 4.
  • the butted part is raised (the height of the raised part is 10 to 25% of the thickness of the base plate, although it depends on the amount of pressing. This is the difference between the rolling force of the rolling mill and the plate tension. This may cause the sheet to break during rolling, and may cause damage to the rolling rolls or poor thickness of the sheet material when the poorly-bonded portion is embedded in the rolling rolls. Spines are also likely to occur.
  • An object of the present invention is to propose a new method capable of solving all of the conventional problems when performing continuous hot rolling of a metal piece, and an apparatus used directly for implementing the method.
  • the present invention relates to a continuous hot working in which the rear end of the preceding metal piece and the front end of the following metal piece are cut, then heated, heated and pressed to join the two metal pieces and then subjected to finish rolling.
  • the rolling method when heating, raising and pressing the metal pieces, the area from the clamp position of each metal piece to its end is restrained in order to prevent the horizontal level of the metal piece from changing.
  • the first method is a continuous hot rolling method for a metal piece.
  • the present invention provides a continuous hot working method in which a rear end portion of a preceding metal piece and a front end portion of a following metal piece are cut, and then heated and heated, pressed to join the two metal pieces, and then subjected to finish rolling.
  • the present invention provides a continuous hot working method in which a rear end portion of a preceding metal piece and a front end portion of a following metal piece are cut, and then heated and heated, pressed to join the two metal pieces, and then subjected to finish rolling.
  • the rolling method when joining metal pieces by the moving method, the table roller that transports each metal piece, the lower area of the moving joining device is retracted below, while the transport area of each metal piece is moved.
  • a method for continuous hot rolling of metal flakes which is characterized by returning to an initial level (a fourth invention).
  • the present invention relates to a continuous hot rolling method in which a rear end portion of a preceding metal piece and a front end portion of a following metal piece are respectively cut, and then the two metal pieces are joined by heating, heating, and pressing, and then subjected to finish rolling.
  • the poorly-bonded parts of the metal pieces generated at the time of pressing are removed by deeply shaving the surface of the base plate as well.
  • it is preferable to control the peripheral speed of the rotary blade so as to be 50 to 120 m / S.
  • the present invention is directed to a continuous heat treatment in which a rear end portion of a preceding metal piece and a front end portion of a subsequent metal piece are cut, and then heated and heated, pressed to join the two metal pieces, and then subjected to finish rolling.
  • a continuous hot rolling method for a metal piece (sixth invention) is characterized in that, after the metal pieces are joined, the joined part is cooled before removing the defective joint and after Z or removal.
  • the present invention relates to a metal strip joining apparatus in continuous hot rolling, wherein the joining apparatus comprises a heating means for heating and raising the temperature of the end of the metal piece, and a vertical and a vertical metal piece, respectively. And a pressing means for moving and pressing at least one of the preceding metal piece and the subsequent metal piece toward the other, and a clamp having a holding portion protruding toward the end of the metal piece.
  • Device (seventh invention).
  • the present invention relates to a metal strip joining apparatus in continuous hot rolling, and the joining apparatus includes an induction heating coil that heats and heats an end of a metal piece, and a preceding metal piece and a following metal piece that are vertically arranged.
  • Metal strip joining device characterized in that it has a notch cut in a comb-teeth shape at intervals along the width direction of the metal piece in the magnetic flux passage area of the holding portion protruding toward the metal piece (No. 8). Invention).
  • the present invention relates to an apparatus for joining metal pieces in continuous hot rolling, which comprises an induction heating coil for heating and raising the temperature of the end of the metal piece, and a leading metal piece and a following metal piece, respectively.
  • a clamp for vertically sandwiching and restraining, and pressing means for moving and pressing at least one of the preceding metal piece and the following metal piece toward the other, and at least one of the clamps is spaced apart in the width direction of the metal piece.
  • a metal strip joining device comprising: a comb-shaped notch, and an insulating material that extends across the metal pieces in a region straddling both metal pieces.
  • the ninth invention wherein the clamp has a nozzle capable of spraying at least one of a non-oxidizing gas and a reducing gas on a joining surface or a joining portion of a metal piece.
  • the present invention relates to a joining device for metal pieces in continuous hot rolling, wherein the joining device comprises: a heating means for the metal pieces; A clamp that clamps and restrains the metal pieces so that the horizontal levels of both metal pieces match, a pressing means that moves and presses at least one of the preceding metal piece and the following metal piece toward the other, and moves each of the above means online A moving means for taking off-line, and a table roller capable of moving up and down and supporting a metal piece in a region after the means are taken off-line by the moving means. 10 invention).
  • the present invention relates to a table roller for transporting metal pieces in continuous hot rolling, wherein the table roller comprises a plurality of metal rollers that support the metal pieces at a plurality of locations along a longitudinal direction thereof, and each of the table rollers is supported below.
  • a metal piece table roller characterized in that the head side of the cylinder to be connected is connected with a hydraulic pipe and a hydraulic circuit is provided to keep the internal pressure of each head side constant. It is.
  • the present invention relates to an apparatus for removing a defective joint of a metal piece in continuous hot rolling, which comprises a pair of upper and lower rotary blades for cutting and removing a defective joint of a metal piece; From rotation speed control means for controlling the peripheral speed to 0 to 120 m / S, tracking means for tracking the joint of the metal pieces, and control means for controlling the cutting of the rotary blade according to the tracking situation of the joint.
  • This is an apparatus for removing a defective bonding portion of a metal piece (the 12th invention).
  • the present invention relates to a cooling device for a metal piece in continuous hot rolling, wherein the cooling device extends from the entry side to the exit side of the defective bonding portion removing device that removes a defective bonding portion generated when the metal piece is pressed.
  • a cooling device for a metal piece comprising a cooling nozzle for injecting a coolant in at least one portion of the region (the thirteenth invention).
  • the area from the position fixed by the clamp to the end is restrained, and the movement in the vertical direction is suppressed. Since the regulation is performed, the metal pieces are not displaced and joined or cause buckling (the first to third inventions and the seventh to ninth inventions).
  • the clamp, the heating means, and the pressing means constituting the joining apparatus can be individually moved, the thermal load of such means can be reduced, and the life of the apparatus can be extended ( 10th invention).
  • the arrival of the joining device is achieved by connecting the table roller for conveying the metal pieces At the same time as being retracted to the lower part of the device, while returning to the transport area of the metal piece at the same time as the mounting device passes, joining without the need for complicated control of raising and lowering the tape roller It is possible to reliably avoid collision of the device and to simplify the device (the fourth invention and the eleventh invention).
  • such a portion is cooled from before the removal to after the removal of the defective joint generated when the metal piece is pressed, from the time before the removal.
  • FIG. 1 is a diagram showing a state in which a preceding metal piece and a following metal piece are heated and heated using an induction heating coil.
  • FIG. 2 is a view showing a joining state of a preceding metal piece and a following metal piece.
  • FIG. 3 is an explanatory view of a fracture state during rolling of the joined metal pieces.
  • FIG. 4 is an explanatory view of a configuration of a conventional metal piece conveying table roller.
  • FIG. 5 is a diagram showing a lifting / lowering control mechanism of the table roller shown in FIG.
  • FIG. 6 is an explanatory view of the configuration of a metal piece joining apparatus.
  • FIG. 7 is a view showing an EH section of FIG.
  • FIG. 8 is an explanatory view of a configuration of a metal piece joining apparatus.
  • FIG. 9 is a diagram showing a cross section taken along line HE of FIG.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of a heating / heating situation at the time of joining metal pieces.
  • FIGS. 11 (a) and 11 (b) are explanatory views of the heating / heating situation at the time of joining metal pieces.
  • FIG. 12 is a view showing a configuration of a metal piece joining apparatus.
  • FIG. 13 is a diagram showing the overall configuration of the apparatus shown in FIG.
  • Fig. 14 is a view showing the situation where the welding equipment was placed on the continuous hot rolling equipment line. is there.
  • FIGS. 15 (a) and (b) are explanatory views of the joining state of the metal pieces.
  • FIG. 16 is a diagram showing another configuration example of the joining apparatus.
  • FIG. 17 is a diagram showing another configuration example of the joining apparatus.
  • FIG. 18 is a diagram showing another configuration example of the holding device.
  • FIG. 19 is a diagram showing another configuration example of the joining apparatus.
  • FIG. 20 is a diagram showing another configuration example of the joining apparatus.
  • FIG. 21 is a diagram showing another configuration example of the joining apparatus.
  • FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a joining apparatus having a structure in which a clamp, a pressing means, and a heating means can be individually moved.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of the device shown in FIG.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the apparatus shown in FIG.
  • FIG. 25 is a diagram showing an example of a continuous hot rolling facility in which the joining devices shown in FIGS. 22 to 24 are arranged.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example of use of the bonding apparatus shown in FIG.
  • FIG. 27 is an explanatory view of the configuration of a table roller for transporting metal pieces.
  • FIG. 1 is a view showing a cross section.
  • FIG. 29 is a diagram showing another example of the table roller shown in FIG.
  • FIG. 30 is a diagram showing a cross section of FIG.
  • FIG. 31 is an explanatory diagram of the operating state of the table roller shown in FIG. 29.
  • FIG. 32 is a view showing a cross section of the preceding metal piece and the following metal piece after cutting.
  • FIG. 33 is a diagram showing a side surface of a defective bonding portion caused by pressing of a metal piece.
  • FIG. 34 is a diagram showing a side surface of a defective bonding portion caused by pressing of a metal piece.
  • FIG. 35 is a view showing a situation after a defective bonding portion of the metal piece is removed.
  • FIGS. 36)-(c) are diagrams showing removal patterns of defective bonding portions of metal pieces.
  • FIG. 37 is a graph showing the relationship between the removal rate of defective joints of metal pieces and the fracture of the plate
  • Fig. 38 shows the relationship between the peripheral speed of the rotary blade and seizure and clogging of the blade. It is a graph.
  • FIG. 39 is an explanatory diagram showing the relationship between the cutting edge of the rotary blade and the cutting arc length.
  • FIG. 40 is an explanatory view of the configuration of the defective bonding portion removing device.
  • FIG. 41 is an explanatory view of the configuration of the defective bonding portion removing device.
  • FIG. 42 is a diagram showing another example of the defective bonding portion removing device.
  • FIG. 43 is a plan view of the device shown in FIG.
  • FIG. 44 is a control system diagram of the apparatus shown in FIGS. 42 and 43.
  • FIG. 45 is a view showing a cutting state by the poor joint removal device shown in FIG.
  • FIG. 46 is a diagram showing a configuration of a cooling device for a metal piece.
  • FIG. 47 is a diagram showing another example of a cooling device for a metal piece.
  • FIG. 48 is a diagram showing an example of a continuous hot rolling facility in which the devices according to the present invention are arranged.
  • FIG. 6 shows the configuration of the metal piece joining apparatus
  • FIG. 7 shows a section taken along the line ⁇ -E in FIG.
  • reference numeral 9 denotes an induction heating coil for heating and raising the temperature of the end of the metal piece, and the induction heating coil 9 has a central space in which the preceding metal piece 1 and the following metal piece 2 are located. It is arranged to pass through the part.
  • Reference numeral 10 denotes an outlet frame, and the outlet frame 10 is disposed on the outlet side of the induction heating coil 9 so that the preceding metal piece 1 and the following metal piece 2 pass through the central space.
  • Numeral 1 denotes an entry side frame, on which an oil pressure cylinder 12 which is a pressing means of a metal piece is disposed, and a preceding metal piece 1 and a following metal piece 2 are disposed at the center thereof. It is arranged on the entry side of the heating means 9 so that it can pass through the space.
  • a hydraulic cylinder 13 is provided at the top and bottom of each of the outgoing and incoming frames 10 and 11 so that the rod can pass through. Is equipped with a clamp 14 for holding the end of the metal piece vertically.
  • Reference numeral 15 denotes a holding portion for restraining an area from the position of the clamp 14 to the end of the metal piece in order to prevent the horizontal level of the metal piece from changing when the metal piece is pressed.
  • Part 15 is a comb-shaped notch at intervals along the width of the metal piece It has a structure having a part 15a, and is attached to each of the upper and lower clamps 14 attached to the tip of the rod of the hydraulic cylinder 13 respectively.
  • the leading metal piece 1 and the following metal piece 2 are arranged facing each other with a small gap between them, and the clamp 14 and its holding portion 15 are moved to the metal pieces 1 and 2 by the hydraulic cylinder 12.
  • an alternating magnetic field is applied by the induction heating coil 9 to heat and raise the temperature, and the hydraulic cylinder 12 is actuated to press both metal pieces.
  • the metal pieces can be reliably joined in a short time without causing vertical displacement or buckling.
  • an induction magnetic field e is caused to flow in the plane of the metal piece by applying an alternating magnetic field that penetrates the metal piece in the thickness direction by passing a high-frequency current through the induction heating coil 9 to the metal piece. Is heated and heated in a short time.
  • the distribution of the current density i of the induced current e generated at this time from the edge of the plate can be expressed by the following equation.
  • i, x i o e x p (one x z ⁇ 5
  • the joining apparatus having such a configuration is provided with a clamping portion 16 as shown in FIGS. 8 and 9 for restraining the entire metal piece in the width direction instead of the clamping portion 15 of the clamp 14.
  • the same effect can be obtained by using the same.
  • an induction heating coil is used as a heating means in a device having such a holding portion 16
  • the induction current e also flows through the holding portion 16 as shown in FIG. Heating and temperature rise together with the metal piece 2 may not only decrease the heating efficiency, but also cause the holding section 16 to be melted or welded to the metal piece.
  • an induced current also flows when the metal piece is heated, but it is cut into a comb shape at intervals along the width direction of the metal piece.
  • the induced current e in the comb tooth 15b becomes a circulating current as shown in FIG. 11 (a). Since the induced current e apparent indicated by the broken line in Figure 1 (b), and e 2 is the direction is reversed, since the actual current density interfering each other off hit Chi becomes smaller as the solid line of each other, generation of Joule heat The heating is small and the degree of heating is small, which is advantageous for improving the heating efficiency during joining (induction current flows through the end face of the metal piece due to the skin effect). In addition, welding of the holding portion 15 to the erosion-resistant sheet material is also avoided.
  • the loss during heating should be such that the width of the comb teeth 15b of the holding portion 15, which is the holding material, should be within twice (not 0) the penetration depth of the induced current. From the point of view, it is advantageous that the width is wider.
  • the width of the comb teeth 15b can be reduced to about five times the penetration depth by performing cooling or the like. Of course, in the present invention, cooling may be performed at twice or less the penetration depth.
  • Fig. 12 shows one of the clamps 15 of the clamp 14 as having a length extending over the preceding metal piece 1 and the succeeding metal piece 2.
  • FIG. 9 shows another example of the joining apparatus according to the present invention provided with a region extending over metal pieces, that is, an insulating material 17 between them.
  • a driving means such as a hydraulic cylinder is connected to the clamp 14 for holding the preceding metal piece 1 and the following metal piece 2 by vertically sandwiching the same, respectively. It can be separated.
  • a clamping portion SUS304, titanium, tungsten, etc.
  • 15 has a comb-shaped notch 15a at intervals in the width direction of the metal piece, and is insulated in the region that straddles both metal pieces 1 and 2.
  • Material The end of the metal piece has a high temperature and some parts are melted, so heat-resistant, thermal shock-resistant, hot-strength ceramics, etc. are applied as insulating members.
  • Fig. 13 shows the overall configuration of the mounting device shown in Fig. 12 above, and Fig. 14 shows the situation where this device is arranged in a line of continuous hot rolling equipment for metal pieces.
  • r is a rough rolling mill
  • c is a cropper for processing the end of a metal piece into a desired shape
  • m is a group of finishing mills
  • ⁇ is a movement constituting a joining device.
  • winding and winding for adjusting the time for joining and rolling of metal pieces.
  • a retraction device may be provided.
  • the holding portion 15 is straddled with the insulating material 17 over the preceding metal piece 1 and the following metal piece 2.
  • the holding portion 15 can be disposed on each of the clamps 14 of the preceding metal piece 1 and the succeeding metal piece 2. Vertical displacement or the like that occurs when pressing is avoided.
  • the reason why the insulating material 17 is arranged on the holding portion 15 is that when the holding portion 15 is arranged so as to straddle both metal pieces, the metal piece contacts the holding portion 15 and this holding portion 15 is formed. This causes an induced current to flow between the two metal pieces, which may make it impossible to effectively heat and increase the temperature of the ends.
  • Insulation material 17 should be arranged.
  • FIG. 12 described above an example of a base having a notch 15 a and a notch 15 a arranged on each of the preceding metal 1 and the following metal piece 2 is shown as an example.
  • the other holding portion 15 is cut off. It is not necessary to have the notch 5a.
  • the cutout portion 5a be extended so as to reach the clamp 14.
  • Fig. 17 shows that the cooling water flow path p is provided inside the sandwiching part 15 to make it water-cooled, and in addition to this, a non-oxidizing gas, a reducing gas, or cooling water is sprayed on the joining surface of the metal pieces.
  • a non-oxidizing gas, a reducing gas, or cooling water is sprayed on the joining surface of the metal pieces.
  • a nozzle N that can be opened is provided via an insulating material 1 mm.
  • ⁇ b 3 switches the blowing cooling ice at the junction may be improved in strength by reducing the temperature of the site (4 the junction temperature 1 5 If the temperature exceeds 0 ° C, the joint may be broken if there is a change in tension, etc.).
  • the cooling of the joint it is preferable to cool at a flow rate of 100 to 400 'tZh (one side).
  • the nozzle N may be of the order of 1 to 2 mm, or a slit type having a gap of approximately 1 rara and a width of approximately 5 to 1 mm ⁇ .
  • cooling water or the like was sprayed through the holding portion 15 and the insulating material 17.
  • the insulating material 17 was directly supplied from the cutout 15 a.
  • the nozzle N may be attached to the nozzle.
  • the tip of the holding portion 15 is provided. It is preferable to provide a nozzle N for each.
  • FIG. 20 shows a metal strip joining apparatus, which surrounds the rear end of the preceding metal strip 1 and the front end of the subsequent metal strip 2 and maintains the area in a non-oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere.
  • a seal box having an expansion / contraction function so as not to hinder movement of the clamp 14 up and down
  • a non-oxidizing gas such as N 2 gas
  • an atmosphere suitable for joining can be maintained.
  • a gas suction hole is provided on the other seal box 18 side, and the gas is drawn out therefrom.
  • the gas to be blown there are N 2 gas, Ar gas and the like, but a reducing gas such as H 2 gas and CO gas may be used. When such a gas is used, its flow rate should be about 1 to 10 Nm 3 / min.
  • the oxide generated upon heating and raising the temperature is iron oxide (FeO), and its melting point is about 170 ° C.
  • FeO iron oxide
  • the melting point of metal fluctuates depending on the carbon content.Steel with a solidus higher than the melting point of FeO can be used when pressing a piece of metal if the temperature is between the solidus and the melting point of FeO. Oxide melted during metal deformation can be discharged from the interface of the joint.
  • the solidus temperature (the temperature at which melting starts) almost coincides with the melting point of Fe oxide.
  • the oxide on the joint surface generated during the temperature rise does not melt, and may be left behind at the joint interface, making it difficult to obtain a good joint.
  • the oxide formed in stainless steel is a very strong Cr oxide with a melting point much higher than that of metal, so when joining by heating and heating in air, As described above, it is very difficult to obtain a good junction because the oxide remains at the junction interface.
  • FIG. 21 shows a modification of the above-mentioned FIG.
  • the upper clamp 14 for restraining the metal piece can be moved up and down, and the clamp 15 provided on one of the lower clamps 14 is connected to the opposite clamp.
  • Lower clamp 1 to 4 The structure is such that it slides on the provided sliding plate t. ⁇ . With such a structure, the horizontal level of the lower clamp 14 is always constant, so that the positioning accuracy when joining metal pieces is improved and the strength as a clamp is also improved. This is extremely advantageous. .
  • the metal piece mounting device By configuring the metal piece mounting device as described above, the metal piece can be heated and heated effectively, and the vertical displacement or the like that occurs when the metal piece is pressed becomes extremely small.
  • Figures 22 to 24 show the configuration.
  • reference numeral 19 denotes a bogie that can be moved according to a rail L laid along a metal piece conveying line, and has an induction heating coil 9 as a heating means (for example, a C-shaped core sandwiching the metal piece up and down).
  • This coil 9 is provided with a coil and a power supply (not shown) wound around the core).
  • the frame 20 extends along the width direction of the metal piece in the carriage 19.
  • the guide coil 9 is suspended from the moving means) via wheels 20a, and can move independently in the width direction of the metal piece in the carriage 19 as shown in FIG. (The means of moving the induction coil 9 within the carriage 19 may be a slide type.)
  • Reference numeral 21 denotes a vertically integrated frame (moving means) which is disposed in a trolley 19 and is movable independently of the induction heating coil 9 in the width direction of the metal piece.
  • a clamp 14 that matches the horizontal level of the metal pieces and a hydraulic cylinder (pressing) that moves and presses at least one of the preceding metal piece and the following metal piece toward the other while holding the clamp by this clamp 14 Means) 1 and 2 are provided.
  • the moving mechanism of the frame 21 for moving the clamp 14 and the hydraulic cylinder 12 in the bogie 19 includes a rail Lt and wheels 21a that fit this rail as shown in FIG. However, this may be a roller-type or slide-type moving mechanism (the moving mechanism is not shown in FIGS. 23 and 24). Also, 2 and 2 can move up and down in accordance with the movement of the trolley 19 (function to avoid collision with the trolley 1) It is a table roller for transporting the metal pieces. '
  • the metal piece is moved into the bogie 19. While the end of the metal piece is constrained by the clamp 14 brought online, the induction heating coil 9 is moved into the trolley 19 to heat and heat each end, and moves together with the clamp 14 to move online. At least one of the preceding metal piece 1 and the following metal piece 2 is pressed toward the other by the hydraulic cylinder 12 that has been pressed, and the metal pieces abut each other. Then, one cycle of continuous rolling was completed (for example, when 15 metal pieces were combined into one cycle, etc.), and the joined metal pieces were sequentially fed to the hot finishing mill group. Later, as shown in FIG.
  • the induction heating coil 9 is moved along the frame 20 and the frame 21 equipped with the clamp 14 and the hydraulic cylinder 12 is moved along the rail L,. Move it from the metal piece transport line P and wait until the next metal piece arrives. If it is assumed that the clamp 14 and the hydraulic cylinder 12 are brought offline in the process of transporting the metal pieces, the frame 21 has a shape similar to that of the induction heating coil 9 in advance, that is, It is preferable to use a C-shaped frame or a frame that can be opened up and down.
  • FIG. 25 shows an example of a continuous hot rolling equipment for metal pieces suitable for arranging the bonding apparatus having the above-described configuration.
  • Such a joining device includes a cutting device 2 3 (which finishes the end into a predetermined planar shape prior to joining the metal pieces) disposed on the exit side of the rough rolling mill r and a hot finishing rolling mill group 2 4 And placed between.
  • a winding and rewinding device for metal pieces may be arranged on the output side of the rough rolling mill r in order to adjust the throughput in the rough rolling step and the finish rolling step. is there.
  • FIG. 26 shows a state of transporting a metal piece in the carriage 19 in a state where the induction heating coil 9, the clamp 14, and the pressing cylinder 12 are off-line.
  • the metal piece is conveyed while sliding in the carriage 19, but in the apparatus according to the present invention, since there is nothing in the carriage 19, the vertically movable sabot roller 25 can be moved.
  • Separately provided mounted on the frame of trolley 19 and raised only when used, or underneath to avoid collision when trolley 19 moves It is arranged in advance and raised only during use.) Since the metal pieces can be supported using dust, there is an advantage that the generation of abrasions due to the scale accumulated in the carriage 19 can be advantageously prevented. .
  • Fig. 27 The configuration is shown in Fig. 27 and Fig. 28 (section II-II in Fig. 27).
  • a table roller 26 for transporting a metal piece comprises a plurality of table rollers which are supported at a plurality of locations along the length of the metal piece, and both ends of the table roller support member 2 constitute a pair. 7 rotatably held.
  • a rack 28 is mounted on the side surface of the table roller supporting member 27, and is incorporated in a vertically erected guide frame 29 so as to be able to move up and down.
  • Reference numeral 30 denotes a cylinder (balance cylinder). One end of the cylinder 30 is connected to the guide frame 29 and the other end is connected to the table roller support member 27.
  • Reference numeral 31 denotes a guide roller, and the guide roller 31 is rotatably held at an upper portion of a guide frame 29.
  • Reference numeral 32 denotes a pinion.
  • the pinion 32 is connected to a mecha tie shaft 33 extended to the racks 28 on both sides, and is rotatably held at an upper portion of the guide frame 29.
  • 3 4 is a bonding apparatus which can be moved along the rail L 2, the joining device 3 4 frame 35 and the wheel 3 6 and the frame 3 are placed on both sides of the lower surface of the 5 input was directed only inclined at the center thereof It is provided with a hull-shaped guide rail 37 having a side inclined portion and an outgoing inclined portion, a clamp 38 for vertically holding a metal piece and restraining the metal piece, and a heating means 39.
  • Reference numeral 40 denotes a hydraulic pipe, and the hydraulic pipe 40 is provided on the head side of each cylinder 30.
  • An accumulator 41 and an on-off valve 42 are provided, each connected to a rolling mill (not shown).
  • Reference numeral 43 denotes a fixed table roller which cannot be moved up and down, and is disposed on the entrance side and the exit side of the metal piece joining device 34 and is used for transporting the metal piece.
  • the head side of the cylinder 30 and the accumulator 41 are pressurized at a predetermined pressure in advance, and the pressure is maintained by closing the on-off valve 42. .
  • the joining device 34 is moved to the side where the metal piece is conveyed, and the metal piece is conveyed via the table roller 43, and when the metal piece arrives at the joining device 34, the joining device 34 is metallized. Move at the same speed as the piece. Then, in this state, the end of the preceding metal piece 1 and the end of the following metal piece 2 are respectively restrained by the clamps 38, and the heating means 39 is supplied to the joining device 34 until it reaches the dead end. Heating, heating and pressing to complete the joining of both metal pieces.
  • the guide rail 37 is also moved together with the joining device 34, and the guide roller 31 and the table are present between the entrance side inclined portion of the guide rail 37 and the center thereof.
  • the rollers 26 rise up sequentially as the joining device 34 passes and support the metal pieces, while the guide rollers 3 that are present from the exit inclined portion of the guide rail 37 to the center of the guide rail 37.
  • the first roller 1 and the table roller 26 are pressed at the exit inclined portion of the guide rail 37 and the center thereof, and sequentially descend to descend to the frame 35 constituting the joining device 34. Collision is avoided.
  • the table roller for transporting metal pieces connects the head side of each cylinder 30 that supports the table roller 26 together with its support member 27 below by the hydraulic pipe 40.
  • the hydraulic circuit is designed to keep the pressure on each head constant, the oil in the cylinder 30, in which the table roller 26 and its supporting member 27 are in a lowered state, removes the table roller 26 and its oil. Only the support member 27 moves to the cylinder 30 in the ascending state, whereby it is possible to reliably support the metal piece while avoiding collision with the joining device 34 (the valves and the like).
  • the guide roller 31 is no longer guided by the guide rail 37 by connecting both sides of the support member 27 with the mechanical tie shaft 33. Since the table roller 26 is always kept horizontal even on the platform, the metal piece can be reliably supported and transported.
  • a removable shift guide rail 37 is provided at the center of the guide rail 37, for example. is installed, and the shift guide rail 37a is moved away from the transport line by the shift cylinder 44 installed on the frame 35, as shown in Fig. 31, and the space created there
  • the table roller 26 may be raised from the section as desired on the transport line.
  • the on-off valve 42 be provided with a three-way valve or the like having the functions of opening, closing, and releasing pressure.
  • the shift guide rail 37 a is shown as an example in which the length of the table roller 26 is raised by one, but a plurality of the guide rollers 37 are raised. If there is room, the length of the shift guide rail 37a may be increased by a length corresponding to the length.
  • the cylinders 30 that hold the metal pieces under the pressure are all at the same pressure, and the guide rollers 31 are attached to the guide rails 37.
  • the sum of the descending dimensions of each tape roller Since it is always constant, a hydraulic device equipped with a solenoid valve for elevating and lowering, etc., is only required to maintain a constant pressure in the hydraulic circuit including the cylinder 30, the hydraulic pipe 40, the accumulator 41, and the on-off valve 42. Since the lifting operation can be performed without the need to provide a separate device, the power for raising and lowering the guide roll can be reduced.
  • both ends of the table roller 26 are connected to each other by a force tie means and are always maintained at a constant level, even if the guide roller 31 is not guided by the guide rail 37, the cylinder 3 is not moved.
  • the table roller 26 desired on the transfer line is held horizontally by the urging force of the 0-bed side, and the metal piece can be transferred while being securely supported.
  • a shear used for an ordinary crop cut there are various types of shears, such as a rotary drum type, a crank type, and a pendulum type, which can be used depending on the joining condition of the metal pieces.Either type is shown in Fig. 32. It is inevitable that such a shape (whose size will be about 4 X 6 to 5 X 8 mm) will occur.
  • the metal piece When the end of the preceding metal piece and the end of the following metal piece having such a cross-sectional shape are not heated in a non-contact state and pressed in a range of about 8 to 10 thighs sufficient for bonding, the metal piece The shape of the joint is as shown in FIG. When such poor joints are removed at a depth of l min, 2 mm, 3 mm, 4 thighs and 4 levels, and then hot finish rolling is performed, the leading metal piece and the rear If the row metal pieces were cut deeper than the surface of both base plates, they did not become dents and did not break during rolling.
  • the length of the defective joint (the length in the longitudinal direction of the metal piece) varies depending on the frequency and the amount of pressing during induction heating, but is usually 5 to 1 O ram / one side.
  • the removal of the defective joint is performed in a pattern as shown in FIGS. 36 (a) to (c).
  • Fig. 36 (a) and Fig. 36 (b) show the deletion patterns when the thickness of the preceding metal piece is different from that of the succeeding metal piece. ) Is a deletion pattern when the ends of the metal pieces are shifted up and down. Note that, here, an example in which the horizontal level with a metal strip of the same thickness is deleted while matching is not shown, but in this case, the preceding metal strip and the subsequent metal strip are joined with the same shaving allowance. Remove defective parts.
  • Fig. 37 shows a defective joint in the width direction after joining a metal piece with a finished sheet thickness of 1.0 to 1.6 mm and a sheet width of 140 to 160 mm.
  • This figure shows the relationship between the removal rate of steel and the fracture of the sheet during rolling.
  • the defective bonding portion in the width direction of the metal piece is reduced by about 60% or more (the metal piece is cut deeper than the surface of the base plate and the removal range in the longitudinal direction of the metal piece is at least 20%). It is assumed that the sheet is removed within the scope of the practice.) If removed, the sheet will not break during rolling.
  • a knife When removing defective joints, if they are to be completely removed and the depth is to be about 2 mm ⁇ 1 mm, a knife is the most effective means for this. In the case of cutting a metal piece with a temperature higher than 1000 ° C, it is important to shorten the contact time between the blade and the material, and it is essential to use a rotary blade.
  • Rotary blades used in machine tools, etc. cannot be used because of erosion and wear, and S55C (mechanical structure) It is best to use a rotating blade made of carbon steel (steel) or SNC (nickel-chromium steel) while cooling.
  • Fig. 38 shows the relationship between the peripheral speed of the rotary blade and the seizure described above.
  • the peripheral speed of the rotary blade must be set from the viewpoint of preventing the seizure of the blade. It is better to be 50 mZs or more.
  • the upper limit of the peripheral speed if it exceeds 12 OmZs, the life of the blade is extremely shortened.
  • the peripheral speed of the rotary blade is 50 m / sec or higher, defective joints can be cut and removed without generating vibration (chatter), which is the most important requirement for stable operation. Becomes
  • the cutting edge of the rotary blade is desirably left in contact at least three in the third 9 in such cutting arc length L d shown in FIG.
  • the pitch of the blade can be increased by that proportion.However, considering the conditions of the peripheral speed and the allowable value of the number of rotations determined from the equipment, the diameter of the rotary blade is 80%. A value of 0 to 900 mm is appropriate. In addition, it is possible to manufacture a rotary blade with a diameter of about 1200 mm, but there is a problem with the acceleration / deceleration performance of the rotary blade (for example, it takes about 5 minutes to reach a peripheral speed of 8 Om / s) Comes out.
  • FIGS. 40 and 41 show the configuration of a defective bonding portion removing apparatus suitable for removing a defective bonding portion such as a bulge or a burr which is inevitably generated when pressing a metal piece at the time of bonding.
  • reference numeral 45 denotes a pair of upper and lower rotary blades which have a cylinder s for moving toward and away from the metal piece, and for cutting and removing a defective bonding portion of the metal piece.
  • Reference numeral 5 is connected to a drive motor m via a spindle 45a and a distribution gear 45b, and is driven to rotate by the drive motor m.
  • Reference numeral 46 denotes rotation speed control means for controlling the rotation speed of the rotary blade 45
  • reference numeral 47 denotes tracking means for tracking the joint of the metal pieces in the line direction.
  • the tracking means 47 is a metal piece. It consists of a sunset-type idle roller (which may be a non-contact speedometer such as a laser doppler method) 47 a that rolls when it comes into contact with the motor, and a rotational position detector 47 b connected to the idle roller 47 a.
  • Reference numeral 48a denotes opening control means for controlling the cutting timing and the cutting amount of the rotary blade 45 in accordance with the tracking.
  • the opening control means 48a is connected to the upper control means 48b.
  • the interface is interposed, and the cut opening based on the thickness information is transmitted to 48a.
  • the timing at which the defective part reaches the rotary blade 45 is grasped by the tracking means 47 and an appropriate position is determined.
  • the cylinder s is actuated via the hydraulic control valve s 1 in response to a command from the opening control means 48 a to reduce the opening of the rotary blade 45 to make a cut.
  • the defective position of the metal piece is basically determined by the tracking means 47.
  • the initial position of the solder joint is determined by, for example, disposing a traveling position detector 50 in the bonding device 49. Tracking may be performed, or a device (for example, a thermometer) that can detect the position of the joint may be separately provided, and tracking may be performed by using the device.
  • Fig. 42 and Fig. 43 show the joining of a type in which a trolley 51 that can hold the narrow rotary blade 45 and can move in the width direction of the metal piece is moved in accordance with the movement of the metal piece. This shows a defective part removing device.
  • This type of equipment requires synchronization of the trolley 51 and the piece of metal, It is necessary to provide a major ring M (e.g., an idle-type idle roller) connected to the shift position detector 50 and a travel control device.
  • a major ring M e.g., an idle-type idle roller
  • This type has an advantage that the blade width of the rotary blade 45 may be narrow and the drive source for driving the rotary blade 45 can be reduced in size.
  • the travel motor m 2 also driving the rotary blade 4 5 in the width direction of the metal strip, along connection move carriage 5 1 in the longitudinal direction of the metal strip placing the motor m 3 to.
  • FIG. 44 shows a control system diagram of the traveling type defective joint removal apparatus.
  • the fourth 2 Figure, 4th 3 5 2 base one scan frame traveling rail L 3 which is laid along the longitudinal direction of the metal pieces mounted carriage 5 1 in FIG, 5 3 This Besufure over arm 5 The carriage 51 is moved along the rail 53 provided along the longitudinal direction of the metal piece on the rail 2.
  • a defective bonding portion generated when a metal piece is pressed can be quickly removed prior to hot finish rolling, thereby resulting in breakage of the sheet during rolling. Will be avoided.
  • FIG. 45 is a diagram schematically illustrating the state of cutting by the rotary blade 45 of the defective bonding portion removing apparatus shown in FIG. 40 described above.
  • Metal piece by controlling the peripheral speed of the blade to 8 Om / s using a poor joint removal device equipped with a rotary blade with a diameter of 950 and a blade pitch of 15 mm It was cut to a depth of 2 mm in the area of 100 mm before and after the area including the joint, and was cut in the entire area in the width direction.Then, it was finished to 0.8 to 1.2 band by hot finish rolling. As a result (the case where 20 pieces of metal pieces were bonded and rolled was defined as one cycle, and this was performed for 5 cycles), there was no case where the plate was broken during rolling.
  • the defective bonding part generated when the metal piece is pressed is a heated and heated region, so it is higher than the mother plate temperature immediately after bonding.
  • the rotary blade is used to remove the workpiece, there is a disadvantage that the workpiece adheres to the rotary blade and the blade is seized or clogged.
  • the strength of the joint is smaller than that of the base material, When a large tension is applied during the transporting or rolling process, there is a risk of cutting from that part.
  • the joined portion is cooled after joining the metal pieces, before removing the defective joining portion, and after Z or removal.
  • the defective joint can be removed smoothly, and the strength of the joint can be increased, so that the plate does not break.
  • the deformation resistance will increase during rolling as compared with other areas, and not only will rolling not be able to be performed smoothly, but also the thickness Since the fluctuation also increases, it is desirable to cool to a temperature equal to the mother plate temperature.
  • the cooling condition after the removal of the bonding failure part for example a water density 5 0 0 0 l / mi n - by approximately 3 seconds cooling at about 2 m of the surface temperature of the site 6 0 0 ° about C Good to do.
  • the surface temperature of the metal piece becomes almost equal to the mother plate temperature several seconds after the cooling is stopped due to reheating.
  • FIG. 46 shows the configuration of a cooling device for a metal piece in continuous hot rolling.
  • reference numeral 54 denotes a cooling nozzle for injecting cooling water into a poorly-bonded portion generated at a joint between the preceding metal piece 1 and the following metal piece 2, and the cooling nozzle 54 is connected to the bogie 55. In this way, it travels in the longitudinal direction of the metal piece, and can efficiently cool the poorly joined portion as the metal piece moves.
  • Reference numeral 56 denotes a position detector for grasping the position of the poor connection part a.
  • the cooling nozzle 54 has been described as an example having a structure in which the cooling nozzle 54 is connected to a carriage 55, but the cooling nozzle 54 is of a swivel type in which the tip of the nozzle can be aligned with a defective joint in accordance with the movement of the metal piece. There may be.
  • Fig. 47 shows an example in which a cooling device is provided on the entrance and exit sides of the defective bonding part removal device arranged on the metal piece transport line.
  • Reference numeral 58 denotes a joining device
  • 59 denotes a defective joining portion removing device
  • 60a and 60b denote inlet and outlet cooling devices
  • 61 denotes a looper
  • 62 denotes a finishing mill.
  • the cutting operation can be performed smoothly, and However, stable continuous hot rolling can be performed by preventing the plate from breaking during rolling.
  • Particularly preferred continuous hot rolling equipment in the present invention includes a cutting device that cuts at least the rear end of the preceding metal piece and the front end of the following metal piece upstream of the finishing rolling mill group, and heats both steel pieces. Equipped with a joining device that joins by heating and pressing, and if necessary, a device for removing defective joints and / or a cooling device is provided. If the joining device is of a mobile type, It is particularly preferable that the transfer table roller has a lifting function.
  • FIG. 48 shows an example of a preferable continuous hot rolling equipment in the present invention.
  • 63 is a cutting device for cutting the end of the metal piece
  • 64 is a joining device
  • 65 a is an inlet-side cooling device
  • 65 b is an outlet-side cooling device
  • 66 is a device for removing defective joints
  • 67 is a group of finishing mills.
  • the induction heating coil but also the clamp and the pressing means can be appropriately moved out of the line, so that the heat load of the entire welding apparatus can be reduced and the maintenance of the welding apparatus can be easily performed. Since it is not possible to arrange a table roller for transporting the metal pieces inside the cart, the structure must be used to transport the metal pieces by sliding them.If scales accumulate here, scratches can be avoided. However, since the metal piece can be supported by a guide roller or the like in the carriage in a state where the heating means, the clamp, and the pressing means are retracted, abrasion due to the scale can be avoided (the tenth invention).
  • the table roller can be raised and lowered automatically and quickly according to the running condition of the joining device, so that the accident that the joining device collides with the table roller is avoided. In addition, there is no possibility that the metal piece cannot be supported due to the slow rise of the table roller after passing through the joining device.
  • the table roller is a balanced type in which the hydraulic oil of the cylinder supporting it is raised and lowered by flowing the hydraulic oil to each cylinder by the pressing of the joining device, so it is only necessary to constantly pressurize the hydraulic circuit. Since it is not necessary to perform complicated control such as operating the hydraulic device to move the table roller up and down, the power can be reduced. In addition, the table roller always has a fixed level at both ends even if the guide roller is not in contact with the guide rail. Since the bell can be maintained, the metal piece can be reliably supported and transported (the eleventh invention).
  • the seizure and clogging of the blade can be reduced, the life of the rotary blade can be extended. Since the defective bonding portion of the metal piece can be quickly removed prior to the hot finish rolling, breakage of the sheet during rolling caused by the defective bonding portion is avoided (the 12th invention).
  • the temperature of the joint of the metal pieces can be made equal to the temperature of the base plate, breakage of the plate during rolling due to tension fluctuations is avoided and plate thickness accuracy is improved.
  • the workpiece does not adhere to the rotary blade when removing the defective joint, a stable cutting operation can be performed for a long period of time (the thirteenth invention).

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Description

明 細 書 金属片の連続熱間圧延方法およびその方法に使用する 金属片の接合装置、 金属片の搬送用テーブルローラ、 金属片の接合不良部除去装置および金属片の冷却装置。 技術分野
この発明は、 先行金属片と後行金属片とを突き合わせ接合して連続的に熱間仕 上げ圧延を行う、 連続熱間圧延方法およびその方法の実施に直接使用する接合装 置、 搬送用テーブルローラ、 接合不良部除去装置および冷却装置に関するもので ある。
背景技術
従来、 金属片 （例えば鋼、 アルミニウム、 銅等） の熱間圧延ラインでは、 圧延 すべき金属片を一本毎に加熱、 粗圧延、 仕上げ圧延して所望の厚さになる板材に 仕上げていたが、 このような圧延方式は、 仕上げ圧延での、 圧延素材の嚙み込み 不良によるラインの停止が避けられず、 また、 圧延素材の先端、 後端部の形状不 良に起因した歩留り低下も著しい不利があった。
このため、 最近では、 仕上げ圧延に先立って圧延すべき金属片をその後端、 先 端でつなぎ合わせて熱間圧延ラィンに連続的に供給して圧延を行うようにした、 いわゆるェンドレス圧延が実施されるようになってきており、 この点に関する先 行技術としては、 例えば、 特開昭 5 8 — 1 1 2 6 0 1号公報、 特開昭 6 0 — 2 4 4 4 0 1号公報、 特開昭 6 1 — 1 5 9 2 8 5号公報、 、 特開昭 6 1 — 1 4 4 2 0 3号公報、 特開昭 6 2 — 1 4 2 0 8 2号公報、 特開昭 6 2 — 2 3 4 6 7 9号公報、 特開平 4 一 8 4 6 0 9号公報、 特開平 4 — 8 9 1 2 0号公報、 特開平 5 - 1 8 5 1 0 9号公報等、 すでに多数の提案が見られる。
金属片のエンドレス圧延を実施するに当たっては、 圧延設備の入側で、 まず、 金属片のそれぞれの端部近傍域をクランプにて挟圧支持し、 加熱手段にて接合予 定部を加熱，昇温、 押圧して接合するのが一般的であつたが、 このような工程を 経る金属片の接合においては、 未だに以下に述べるような種々の不具合が残って いてその改善が望まれていた。
① 金属片の突き合わせ接合に際しては、 その端面同士を正確に一致させて押圧 する必要があるが、 第 1図に示すように、 先行金属片 1 と後行金属片 2のそれぞ れの端部にて、 例えば、 誘導加熱コイルのような加熱手段 3によってその厚さ方 向に交番磁界を印加してかかる部位を短時間で加熱 ·昇温、 押圧して接合する場 合においては、 クランプによって金属片を固定保持していても、 金属片の加熱 · 昇温、 押圧時にその端部が上下にずれ （金属片の接台部においてはその温度が 1 3 0 0〜1 5 0 0 °Cにも達し部分的には溶融しているところもあり、 このような 部位では接合界面の摩擦係数が低下しているため、 押圧状況にわずかな不整があ つても板が上下にずれる） るため、 第 2図に示すように接合されたり、 座屈を起 こすのが避けられない。 そして、 このような状態のままで圧延されると第 3図の ように、 金属片の接合部が圧延ロールに嚙み込まれた際に倒れ込んで金属片の母 板部分に食い込むように変形し圧延パス数が増すに従い過薄の部分が生じ、 圧延 中に、 これを起点にして板が破断する不具合があった。
② 金属片の接合を司る接合装置は、 金属片の搬送ライン上を移動できる台車に、 金属片を固定するクランプと加熱 ·昇温用の加熱手段 （例えば誘導加熱コイル） と金属片の端部を相互に押圧する押圧手段を組み込んだ構成になるものが一般的 であり、 このうち、 加熱手段については、 その使用時においてのみ金属片に近接 させる （加熱時以外は搬送ラインから外されている） のが一般的でとくに問題は ないが、 クランプや押圧手段は台車に搭載されたままになっている。 すなわち、 これらのものは金属片の搬送ライン上に置かれたままになっているため、 熱的負 荷が極めて大きく耐用期間が比較的短い。 また、 クランプや押圧手段を搭載して いる台車はその構造上、 テーブルローラを取り付けることができないため、 そこ にスケールが堆積している場合、 金属片の台車内での摺動によって擦り傷を発生 させる。 さらに、 金属片の送給が停止しているとき （圧延を停止しているとき） 以外はクランプゃ押圧手段のメ ンテナンスができない。
③ 走間で金属片を接合するのに適した移動式接合装置を備えた圧延ライ ンでは、 接合装置の走行に合わせて金属片を支持するテーブルローラを上下に昇降移動さ せる昇降タイ ミ ングの制御が必要になるが、 例えば特開平 4 一 3 6 7 3 0 3号公 報に開示されているような従来形式のテーブルローラでは、 以下に述べるように その精度や信頼性に欠ける。 また、 テーブルローラを昇降させる駆動シリ ンダは その作動油の流量が多くなるので油圧装置が大掛かりとなり、 動力のロス大きく ランニングコス ト も嵩む不利があった。
第 4図は、 上記公報に開示されている設備の構成を示したものであり、 また第 5図はこの設備に配置されているテーブル口一ラの昇降に関する制御機構を示し たものである。
上掲第 4図において、 金属片の接合装置 4は、 先行金属片 1 と後行金属片 2 と がそれぞれ搬送されている状態で接合するために、 まず、 金属片の搬送ラインの 上流側 （第 4図中左側） で待機している。 そして、 先行金属片 1の後端部及び後 行金属片 2の先端部が接合装置 4に到達すると接合装置 4を金属片の搬送速度と 同一にして走行させながら接合装置 4に配設したピンチロール p , ， p 2 によつ て両金属片 1 , 2をクランプし、 接合装置 4がライ ンの下流における所定位置に 到達するまでに先行金属片 1の後端部と後行金属片 2の先端部とを加熱 ·昇温、 押圧して接合を完了するものであるが、 このとき、 第 5図において示した制御ュ ニッ ト 5は、 接合装置 4の位置を検知し、 それぞれ電磁弁 6を介して駆動シリ ン ダ 7 a ~ 7 gを作動させ、 各々の可動式テーブルローラ 8 a〜8 gを順次に昇降 させて接合装置 4 との衝突を回避している。 ところが、 このような構成になる設 備においては、 接合装置 4の到来に際してその前方に位置するテーブルローラを 速やかに下降させ、 接合装置 4の通過後は速やかにテーブルローラを上昇せさる 制御が必要であるところ、 その制御及びテ一ブルローラを昇降させる電磁弁 6の 精度と信頼性に問題があり、 接合装置 4 とテーブルローラ 8 a〜 8 gが衝突する 等のおそれがあった。 また、 テーブルローラ 8 a ~ 8 gを昇降させる駆動シリ ン ダ 7 a〜7 gについては、 作動油の流量が多くなるので油圧装置が大掛かりにな り、 また、 かかる装置を常時作動させなければならないので、 動力のロスも非常 に大きく ランニングコス トも嵩む不利があった。
④ 金属片の押圧工程では、 突き合わせ部分が隆起 （押圧量によっても異なるが 隆起高さは母板板厚の 1 0〜2 5 %にもなる。 以下、 この隆起した部分をバリ等 を含め単に接合不良部と記す） するため、 これが、 圧延機の圧下力や板の張力に 影響を及ぼし圧延中に板が破断するおそれがあり、 また、 接合不良部が圧延ロー ルに嚙み込まれる際に圧延ロールが損傷したり板材の板厚不良等を招きやすく、 さらには、 へげ状の疵も発生しやすい。
この点については、 接合不良部を上下に挟み込んで押しつぶすプレス方式や刃 物による押し切り方式等 （特開昭 6 3 - 1 6 0 7 0 7号公報） が提案されている 力 プレス方式では、 接合不良部がへげ疵のように延ばされるため、 とくに薄物 の板を圧延するような場合には圧延中にその部分から板が破断するおそれがあつ た。
一方、 刃物による押し切り方式では、 走間での接合不良部に対する刃物の位置 合わせが難しく、 切削抵抗も大きくなるので刃物の寿命が短い。 また、 金属片の 接合時点で先行金属片と後行金属片との間で目違いが生じているような場合に、 その部位に刃物が引っ掛かり板が破断したり刃物を損傷することがあって、 刃物 にかかるコストを増大させるだけでなく生産性の改善を図るにも限界があった。 接合不良部を除去する手段としては、 その他に、 ホッ トスカーファゃ熱間ダラ ィンダ一といつたものがあるが、 この発明で対象としているような金属片の連続 熱間圧延において 1 0 0 0 °Cを超えるような温度になる金属片の表面を 1秒前後 の短時間で除去するには、 いずれも不十分なものであった。
この発明の目的は、 金属片の連続熱間圧延を実施する場合における従来の諸問 題を全て解消できる新規な方法およびその方法の実施に直接使用する各装置を提 案するところにある。
発明の開示
この発明において課題として掲げた諸'問題は、 以下の如き構成をとるとこによ つて有利に成就される。
すなわち、 この発明は、 先行金属片の後端部と後行金属片の先端部をそれぞれ 切断し、 次いで加熱 ·昇温、 押圧して両金属片を接合したのち仕上げ圧延に供す る連続熱間圧延方法において、 金属片を加熱 ·昇温、 押圧するに際し、 金属片の 水平レベルの変動を防止すべく、 各金属片のクランプ位置からその端部に至るま での領域を拘束することを特徴とする金属片の連続熱間圧延方法 （第 1発明） で ある。 また、 この発明は、 先行金属片の後端部と後行金属片の先端部をそれぞれ切断 し、 次いで、 加熱 ·昇温、 押圧して両金属片を接合したのち仕上げ圧延に供する 連続熱間圧延方法において、 金属片を誘導加熱コイルにより加熱 ·昇温、 押圧す るに際し、 金属片の水平レベルの変動を防止すべく、 各金属片のクランプ位置か らその端部に至るまでの磁束通過領域を、 加熱コイルによる誘導電流の浸透深さ の 5倍以下の幅を有し金属片の表面上にて間隔をおいて配置した複数枚の押さえ 材にて拘束することを特徴とする金属片の連続熱間圧延方法 （第 2発明） である c さらに、 この発明は、 先行金属片の後端部と後行金属片の先端部をそれぞれ切 断し、 次いで、 加熱，昇温、 押圧して両金属片を接台したのち仕上げ圧延に供す る連続熱間圧延方法において、 金属片を誘導加熱コイルにより加熱 ·昇温、 押圧 するに際し、 金属片の水平レベルの変動を防止すべく、 各金属片のクランプ位置 からその端部に至るまでの磁束通過領域を、 加熱コイルによる誘導電流の浸透深 さの 5倍以下の幅を有し金属片の表面上にて間隔をおいて配置した複数枚の押さ ぇ材を配置して、 この押さえ材と金属片との間を絶縁状態にして拘束することを 特徴とする金属片の連続熟間圧延方法 （第 3発明） であり、 ここに、 金属片の接 合予定面または接合部に非酸化性ガス、 還元性ガスのうちの少なくとも一種を吹 きつつ接合するのが好ましい。
また、 この発明は、 先行金属片の後端部と後行金属片の先端部をそれぞれ切断 し、 次いで、 加熱 ·昇温、 押圧して両金属片を接合したのち仕上げ圧延に供する 連続熱間圧延方法において、 移動方式により金属片を接合するに際し、 各金属片 を搬送するテーブルローラにつき、 移動する接合装置の下部領域については、 そ の下方に退避させられる一方、 各金属片の搬送領域については、 初期レベルに復 帰することを特徴とする金属片の連続熱間圧延方法 （第 4発明） である。
この発明は、 先行金属片の後端部と後行金属片の先端部をそれぞれ切断し、 次 いで加熱 ·昇温、 押圧して両金属片を接合したのち仕上げ圧延に供する連続熱間 圧延方法において、 押圧時に生じた金属片の接合不良部を除去するに際し、 接合 不良部を母板表面もより深く削りとることを特徴とする金属片の連続熱間圧延方 法 （第 5発明） であり、 接合不良部の削りとりに際しては、 回転刃の周速を 5 0 - 1 2 0 m / S になるように制御するのが好ましい。 この発明は、 先行金属片の後端部と後行金属片の先端部をぞれぞれ切断し、 次 いで、 加熱昇温、 押圧して両金属片を接合したのち仕上げ圧延に供する連続熱間 圧延方法において、 金属片を接合したのち、 接合不良部の除去前及び Z又は除去 後に接合部を冷却することを特徴とする金属片の連続熱間圧延方法 （第 6発明） である。
この発明は、 連続熱間圧延における金属片接合装置であって、 この接合装置は、 金属片の端部を加熱 ·昇温する加熱手段と、 先行金属片および後行金属片をそれ ぞれ上下に挟み、 金属片の端部へ向けて突出した挟持部を有するクランプと、 先 行金属片および後行金属片の少なくとも一方を他方へ向けて移動、 押圧する押圧 手段からなる、 金属片の接合装置 （第 7発明） である。
この発明は、 連続熱間圧延における金属片接合装置であって、 この接合装置は、 金属片の端部を加熱 ·昇温する誘導加熱コイルと、 先行金属片および後行金属片 をそれぞれ上下に挟んで拘束するクランプと、 先行金属片および後行金属片の少 なくとも一方を他方へ向けて移動、 押圧する押圧手段を備え、 上記各クランプは、 金属片の挟圧支持部からその端部へ向けて突出した挟持部磁束通過領域に金属片 の幅方向に沿って間隔をおいて櫛歯状に切り欠いた切り欠部を有する、 ことを特 徴とする金属片の接合装置 （第 8発明） である。
この発明は、 連続熱間圧延における金属片の接合装置であって、 この接合装置 は、 金属片の端部を加熱，昇温する誘導加熱コイルと、 先行金属片および後行金 属片をそれぞれ上下に挟んで拘束するクランプと、 先行金属片および後行金属片 の少なくとも一方を他方へ向けて移動、 押圧する押圧手段を備え、 上記クランプ の少なくとも一方は、 金属片の幅方向に間隔をおいて櫛歯状に切り欠いた切り欠 部を有し、 かつ両金属片に跨がる領域に金属片の相互に渡って差し渡される絶縁 材を備えることを特徴とする金属片の接合装置 （第 9発明） であり、 ここに、 ク ランプに関しては、 金属片の接合予定面又は接合部に、 非酸化性ガス、 還元性ガ スのうちの少なくとも一種を吹き付けることができるノズルを有するものとする のが好ましい。
また、 この発明は、 連続熱間圧延における金属片の接合装置であって、 この接 合装置は、 金属片の加熱手段と、 先行金属片および後行金属片をそれぞれ上下に 挟んで拘束し両金属片の水平レベルを合致させるクランプと、'先行金属片および 後行金属片の少なく とも一方を他方へ向けて移動、 押圧する押圧手段と、 上記各 手段を移動させてオンライン、 オフラインさせる移動手段と、 この移動手段によ つて上記各手段をオフラインさせた後の領域で金属片を支持する昇降移動可能な テーブルローラからなる、 ことを特徴とする金属片の接合装置 （第 1 0発明） で ある。
この発明は、 連続熱間圧延における金属片の搬送用テーブルローラであって、 テーブルローラは、 金属片をその長手方向に沿い複数個所で支持する複数本から なり、 それら各テーブルローラを下方で支持するシリ ンダのへッ ド側を油圧管で 連接するとともに、 各へッ ド側内圧を一定圧に保持する油圧回路を設けた、 こと を特徴とする金属片のテーブルローラ （第 1 1発明） である。
この発明は、 連続熱間圧延における金属片の接合不良部除去装置であって、 こ の装置は金属片の接合不良部を切削除去する上下で一対になる回転刃と、 この回 転刃を 5 0 ~ 1 2 0 m/S の周速に制御する回転速度制御手段と、 金属片の接合 部をトラッキングするトラッキング手段と、 接合部のトラツキング状況に応じて 回転刃の切り込みを制御する制御手段からなる、 金属片の接合不良部除去装置 （ 第 1 2発明） である。
この発明は、 連続熱間圧延における金属片の冷却装置であって、 この冷却装置 は、 金属片の押圧時に生成した接合不良部を除去する接合不良部除去装置の入側 から出側に至るまでの領域の少なくとも一か所で冷媒を噴射する冷却ノズルを備 えることを特徴とする金属片の冷却装置 （第 1 3発明） である。
この発明においては、 金属片の加熱 *昇温、 押圧時に、 金属片の端部域の変形 を防止すべく クランプによる固定位置からその端部に至るまでの領域を拘束して、 上下における動きを規制するようにしたので、 金属片がずれて接合されたり、 座 屈を引き起こすようなことはない （第 1 ~ 3発明、 第 7 ~ 9発明） 。
また、 この発明においては、 接合装置を構成するクランプ、 加熱手段、 押圧手 段を個別に移動できるようにしたので、 かかる手段の熱的な負荷を軽減できるの で、 装置の寿命を延長できる （第 1 0発明） 。
また、 この発明においては、 金属片の搬送用テーブルローラを接合装置の到来 に合わせてその装置の下方に退避させられる一方、 該接台装置が通過すると同時 に金属片の搬送領域へ復帰するようにしたので、 テ一プルローラの昇降に関する 複雑な制御を必要とせずに接合装置の衝突などを確実に回避できるし、 装置の簡 素化を図ることができる （第 4発明、 第 1 1発明） 。
また、 この発明においては、 金属片の押圧時に生じた接合不良部を母板表面よ りも深く削りとるようにしたので、 接合部を含む金属片の全長にわたってスム一 ズな圧延を行うことができる （第 5発明、 第 1 2発明） 。
この発明においては、 金属片の押圧時に生じた接合不良部の除去に際してその 除去前から除去後に至るまでの間で、 かかる部位 （隆起部あるいは接合部） を冷 却するが、 このような冷却を接合不良部の除去前に行うことにより、 被削物の回 転刃への付着を回避して刃の寿命の延長に極めて有利となり、 また、 冷却を除去 前や除去後に行なうことにより母板の温度と接合部の温度の均一化を図ることが できる （第 6発明、 第 1 3発明） 。
図面の簡単な説明
第 1図は先行金属片と後行金属片を誘導加熱コイルを用いて加熱 ·昇温してい る状況を示した図である。
第 2図は先行金属片と後行金属片の接合状況を示した図である。
第 3図は接合した金属片の圧延中における破断状況の説明図である。
第 4図は従来形式になる金属片搬送用テーブルローラの構成説明図である。 第 5図は第 4図に示したテーブルローラの昇降制御機構を示した図である。 第 6図は金属片の接合装置の構成説明図である。
第 7図は第 6図の E— H断面を示した図である。
第 8図は金属片の接合装置の構成説明図である。
第 9図は第 8図の H— E断面を示した図である。
第 1 0図は金属片の接合時における加熱 ·昇温状況の説明図である。
第 1 1図 (a)(b)は金属片の接合時における加熱 ·昇温状況の説明図である。 第 1 2図は金属片の接合装置の構成を示した図である。
第 1 3図は第 1 2図に示した装置の全体構成を示した図である。
第 1 4図は接合装置を連続熱間圧延設備のラインに配置した状況を示した図で ある。
第 1 5図 (a), (b)は金属片の接合状況の説明図である。
第 1 6図は接合装置の他の構成例を示した図である。
第 1 7図は接合装置の他の構成例を示した図である。
第 1 8図は接台装置の他の構成例を示した図である。
第 1 9図は接合装置の他の構成例を示した図である。
第 2 0図は接合装置の他の構成例を示した図である。
第 2 1図は接合装置の他の構成例を示した図である。
第 2 2図はクランプ、 押圧手段、 加熱手段を個別に移動できる構造になる接合 装置の構成を示した図である。
第 2 3図は第 2 2図に示した装置の Π— Π断面を示した図である。
第 2 4図は第 2 2図に示した装置の Π— II断面を示した図である。
第 2 5図は第 2 2図〜第 2 4図に示した接合装置を配置した連続熱間圧延設備 の一例を示した図である。
第 2 6図は第 2 2図に示した接合装置の使用例を示した図である。
第 2 7図は金属片の搬送用テーブルローラの構成説明図である。
第 2 8図は第 2 7図の！ [一 Π断面を示した図である。
第 2 9図は第 2 7図に示したテーブルローラの他の例を示した図である。
第 3 0図は第 2 9図の]!一 H断面を示した図である。
第 3 1図は第 2 9図に示したテーブルローラの作動状況の説明図である。
第 3 2図は先行金属片、 後行金属片の切断後における断面を示した図である。 第 3 3図は金属片の押圧によって生じた接合不良部の側面を示した図である。 第 3 4図は金属片の押圧によって生じた接合不良部の側面を示した図である。 第 3 5図は金属片の接合不良部を除去した後の状況を示した図である。
第 3 6図 )〜 (c)は金属片の接合不良部の除去パターンを示した図である。
第 3 7図は金属片の接合不良部除去率と板の破断との関係を示したグラフである, 第 3 8図は回転刃の周速と刃の焼付き、 目詰まりの関係を示したグラフである。 第 3 9図は回転刃の刃先と切削弧長の関係の説明図である。
第 4 0図は接合不良部除去装置の構成説明図である。 第 4 1図は接合不良部除去装置の構成説明図である。
第 4 2図は接合不良部除去装置の他の例を示した図である。
第 4 3図は第 4 2図に示した装置の平面図である。
第 4 4図は第 4 2図、 第 4 3図に示した装置の制御系統図である。 , 第 4 5図は第 4 0図に示した接合不良部除去装置による切削状況を示した図で ある。
第 4 6図は金属片の冷却装置の構成を示した図である。
第 4 7図は金属片の冷却装置の他の例を示した図である。
第 4 8図はこの発明に従う各装置を配列した連続熱間圧延設備の例を示した図 である。
発明を _実施するための最良の形態
以下、 図面を用いてこの発明を詳細に説明する。
第 6図に、 金属片の接合装置の構成を、 また、 第 7図に第 6図の Π - E断面を示 す。
第 6図及び第 7図において、 9は金属片の端部を加熱 ·昇温する誘導加熱コィ ルであって、 この誘導加熱コイル 9は先行金属片 1及び後行金属片 2がその中心 空間部を通過するように配置される。 1 0は出側フレームであり、 この出側フレ —ム 1 0は先行金属片 1及び後行金属片 2がその中心空間部を通過するように誘 導加熱コイル 9の出側に配置される。 1 1は入側フレームであって、 この入側フ レーム 1 1には金属片の押圧手段であるところの油圧シリ ンダ 1 2が配置され、 先行金属片 1及び後行金属片 2がその中心空間部を通過できるように加熱手段 9 の入側に配置される。
出側、 入側フレーム 1 0、 1 1のそれぞれの上部及び下部には、 ロッ ド部が貫 通するように油圧シリンダ 1 3が設けられていて、 油圧シリンダ 1 3の口ッ ド部 先端には金属片の端部を上下に挟んで固定保持するクランプ 1 4が装着されてい る。
また、 1 5は金属片の押圧時に金属片の水平レベルの変動を防止すべく クラン プ 1 4の位置から金属片の端部に至るまでの領域を拘束する挟持部であって、 こ の挟持部 1 5は金属片の幅方向に沿って間隔をおいて櫛歯状に切り欠いた切り欠 部 1 5 aを有する構造になり、 油圧シリ ンダ 1 3のロッ ド先端に取り付けた上下 の各クランプ 1 4にそれぞれ装着される。
先行金属片 1 と後行金属片 2を、 それらの間で微小なすき間を開けて対向配置 して、 油圧シリ ンダ 1 2によってクランプ 1 4及びその挟持部 1 5を各金属片 1 , 2へ押し当てて上下より拘束し、 この状態で誘導加熱コイル 9によって交番磁界 を印加して加熱 ·昇温、 そして油圧シリ ンダ 1 2を作動させて両金属片を押圧す ることによって、 金属片の上下におけるずれや座屈を起こすことなしに確実に短 時間で金属片を接合できることとなる。
ここに、 誘導加熱コイル 9に高周波電流を通して金属片にその板厚方向に貫通 する交番磁界を印加することによって金属片の平面内には誘導電流 eが流れるよ うになり、 これによつて金属片は短時間のうちに加熱 ·昇温される。
この時発生する誘導電流 eの電流密度 i の板端部からの分布は次式で表すこと ができる。
i 、x ) = i o e x p (一 x z <5ノ
x ：板端からの距離
δ ：誘導電流の浸透深さ
1
ここに、 <5は T p 10 /7 ΰ · f ) ( m ) で定義される。
2 π
f ： 交番磁界周波数 （Hz)
P ：電気抵抗率 （Ω · m )
： 比透磁率 （一）
このような構成になる接合装置においては、 クランプ 1 4の挟持部 1 5のかわ りに金属片の幅方向の全域にわたって拘束する第 8図、 第 9図に示すような挟持 部 1 6を備えたものを使用しても同様の効果を得ることができる。 ただし、 この ような挟持部 1 6を備えた装置において、 と く に加熱手段として誘導加熱コイル を用いる場合には、 第 1 0図に示すようにこの挟持部 1 6にも誘導電流 eが流れ 金属片し 2とともに加熱 ·昇温されてしまい、 加熱効率が低下するだけでなく 挟持部 1 6が溶損したり金属片に溶着してしまう等のおそれがある。
このため、 上掲第 8図、 第 9図に示すような挟持部 1 6を有するクランプ 1 4 を備えた接台装置は、 ガス、 トーチあるいはレーザ等の加熱手段を適用する場合 に用いるのが好ま しい。
上掲第 6図、 第 7図に示したような構成になる挟持部 1 5においても金属片の 加熱に際して誘導電流が流れるが、 金属片の幅方向に沿って間隔をおいで櫛歯状 に切り欠いた切り欠部 1 5 aを形成しておく ことにより、 第 1 1図 (a)に示すよう に櫛歯 1 5 b内の誘導電流 eは周回電流となり、 その要部を示した第 1 1図 (b)の 破線で示す見掛けの誘導電流 e , と e 2 は向きが反対のため、 互いに干渉して打 ち消し合い実際の電流密度は実線の如く小さくなるので、 ジュール熱の発生も微 小で加熱度合いも小さくなり、 接合時の加熱効率を向上させるのに有利 （誘導電 流は表皮効果によって金属片の端面を流れることになる） となる。 また、 挟持部 1 5の溶損ゃ板材への溶着も回避されることとなる。
加熱に際しての損失は、 押さえ材である挟持部 1 5の櫛歯 1 5 bの幅を誘導電 流の浸透深さの 2倍以内 （0ではない） にしておくのが望ましいが、 強度や剛性 の観点からは幅は広いほうが有利である。 櫛歯 1 5 bの幅は、 冷却等を行うこと により浸透深さの 5倍程度までとすることができる。 もちろん、 この発明におい ても、 浸透深さの 2倍以下において冷却するようにしてもよい。
第 1 2図はクランプ 1 4の挟持部 1 5の一方の組のものを、 先行金属片 1及び 後行金属片 2に跨がる長さを有するものとし、 その挟持部 1 . 5の両金属片に跨が る領域、 すなわちその相互間に絶縁材 1 7を備えた、 この発明に従う接合装置の 他の例を示したものである。
先行金属片 1及び後行金属片 2をそれぞれ上下に挟んで拘束するクランプ 1 4 には、 液圧シリンダの如き駆動手段 （図示せず） が連結されていて、 上下で、 相 互に近接 '離隔できるようになつている。 また、 クランプ 1 4に連結され金属片 の押圧に際してその端部が上下方向にずれて接合されるのを防止するとともに座 屈の発生を回避する挟持部 （S U S 3 0 4、 チタン、 タングステン等にて構成で きる） 1 5には金属片の幅方向に間隔をおいて櫛歯状に切り欠いた切り欠部 1 5 aを有し、 かつ両金属片 1 , 2に跨がる領域に絶縁材 （金属片の端部は温度が高 くなり一部溶融したものもあるので絶縁部材としては耐熱性、 耐熱衝撃性、 熱間 強度を有するセラミ ック等が適用される） 1 7を備える。 上掲第 1 2図に示した接台装置の全体構成を第 1 3図に、 また、 この装置を金 属片の連続熱間圧延設備のラインに配置した状況を第 1 4図に示す。
第 1 3図、 第 1 4図中、 rは粗圧延機、 cは金属片の端部を所望の形状に加工 するクロップシャ一、 mは仕上げ圧延機群、 ίは接合装置を構成する移動式のフ レームであり、 第 1 4図において粗圧延機 rとクロップシャ一 cとの間には図示 はしないが、 金属片の接合作業と圧延作業の時間調整を行うための巻き取り ·巻 き戻し装置が配置される場合がある。
上掲第 1 2図に示したような装置にて、 先行金属片 1と後行金属片 2をそれぞ れその端部で突き合わせ接合するには、 第 1 5図 (a)に示すように、 先行金属片 1 の端部をクランプ 1 4にて拘束して位置決めし、 次いで、 先行金属片 1 と後行金 属片 2との間にギヤップ gを形成した状態でもう一方のクランプ 1 4により後行 金属片 2の端部を拘束して位置決めする。 そして、 誘導加熱コイル 9によって加 熱 ·昇温するとともに両金属片に跨がる挟持部 1 5を備えた方のクランプ 1 4を、 第 1 5図 (b)に示すように移動 （金属片は絶縁部において摺動する） させ （先行金 属片 1を後行金属片 2に向けて移動させるようにしてもよい） て後行金属片 2を 先行金属片 1の端面に突き合わせる。
上掲第 1 2図に示した構成になる装置は、 挟持部 1 5を絶縁材 1 7とともに先 行金属片 1及び後行金属片 2に跨がらせる場合を例として示したが、 この発明に おいては、 第 1 6図に示すように挟持部 1 5を先行金属片 1、 後行金属片 2のそ れぞれのクランプ 1 4に配置することもでき、 この場合にも金属片の押圧時に生 じる上下のずれ等は回避できる。
しかしながら、 このような構成においては、 金属片の押圧に際して上下のずれ や座屈を防止してより確実な接合を行おうとする場合にはやや不利な面もあり、 上掲第 1 2図に示したように、 挟持部 1 5を先行金属片 1と後行金属片 2との両 方に跨がるように配置するのがよい。
その理由は、 先行金属片 1と後行金属片 2の突き合わせ面は、 誘導加熱コイル 9の中心 （金属片の長手方向に沿う寸法の中心） に合わせることが肝要であるが、 位置決めに際しては若干のずれは避けられないし、 また、 あえて先行金属片 1 と 後行金属片 2との間で非対称となるような加熱を行うために金属片の位置をずら して加熱 ·昇温することもあり、 このような場合において、 第 1 6図に示すよう に両金属片を相互に押圧すると、 金属片の端部が上下にずれやすく なり、 金属片 そのものに反りがあるような場合にはそのずれがさらに大き くなるからである。 したがって、 金属片を拘束するクランプの一方の組に、 絶縁材 1 7を備えた挟持 部 1 5を設置し先行金属片 1 と後行金属片 2の押圧に際して両金属片の水平レべ ルを一致させるのが最もよい。
挟持部 1 5に絶縁材 1 7を配置する理由は、 挟持部 1 5を両金属片に跨がらせ るように配置した場合に金属片が挟持部 1 5 と接触しこの挟持部 1 5を介して両 金属片間に誘導電流が流れ、 それらの端部を効果的に加熱 ·昇温することができ なくなるおそれがあるからである。
上掲第 1 6図に示したように、 挟持部 1 5を各金属片にそれぞれ配置した場合 も金属片の誘導電流に影響を与えないように、 挟持部 1 5と金属片との間に絶縁 材 1 7を配置するようにする。
上掲第 1 2図においては、 先行金属 1及び後行金属片 2のそれぞれに配置され る挟持部 1 5にっき、 切り欠部 1 5 aを有する場台を例として示したが、 挟持部 1 5の一方が誘導加熱コイル 9の配置位置からずれているか、 誘導加熱ィコル 9 による交番磁界の印加によって誘導電流が流れても問題がないようなケースでは、 かかるもう一方の挟持部 1 5は切り欠部 5 aを有するものでなく ともよい。
また、 誘導加熱コイル 9による磁束が挾持部 1 5だけでなく、 クランプ 1 4に も及ぶような場合には、 切り欠部 5 aを延長しクランプ 1 4まで届く ように形成 するのが好ましい。
第 1 7図は、 挟持部 1 5の内部に冷却水の流路 pを設けて水冷式にし、 これに 加え金属片の接合予定面に非酸化性ガス又は還元性ガスあるいは冷却水を吹き付 けることができるノズル Nを絶縁材 1 Ίを介して設けた例を示したものである。 金属片の加熱に際して、 挾持部 1 5の温度の上昇が避けられないような場合に おいては、 挟持部 1 5の内部に冷却水を循環させることによってその上昇を抑え ることができる。 また、 金属片の突き合わせ接合に際し、 ノズル Nからバルブ b ! 〜 b 3 の切り替えによって非酸化性ガス又は還元性ガスを接合予定面に吹き付け ることによってその部位の酸化を防止し強度の高い接合部を得ることが可能であ り、 さらに、 接合完了後にバルブ b , 〜b 3 を切り替えて冷却氷を接合部に吹き つけその部位の温度を低下させることによって強度の向上を図ることもできる （ 接合部の温度が 1 4 5 0 °C以上になっていると張力の変動等があった場合に接合 部から破断することもある） 。 接合部の冷却に関しては、 1 0 0〜 4 0 0' t Z h (片面） の流量で冷却するのが好適である。 ノズル Nの怪は、 1〜 2咖程度のも の、 あるいは、 すき間が 1 rara程度で幅が 5 ~ 1 Ο πιπι程度になるスリ ツ 卜タイプの ものが使用できる。
第 1 7図においては、 挟持部 1 5および絶縁材 1 7を通して冷却水等を吹き付 けるようにしたが、 第 1 8図に示すように、 切り欠部 1 5 aから直接絶縁材 1 7 にノズル Nを取り付けるようにしてもよい。
上掲第 1 6図に示したように、 挟持部 1 5 と絶縁材 1 7をそれぞれの金属片に 個別に設けるような場合においては、 第 1 9図に示す如く挟持部 1 5の先端にそ れぞれノズル Nを設けるようにするのがよい。
第 2 0図は、 金属片の接合装置において、 先行金属片 1の後端部及び後行金属 片 2の先端部を取り囲むとともに、 その部位を非酸化性雰囲気もしく は還元性雰 囲気に保持するシールボックス （クランプ 1 4が上下に移動しても支障がないよ う伸縮機能を有するもの） 1 8を設けた例を示したものである。
シールボックス 1 8内に N2ガス等の非酸化性ガスを吹き込むことによって接合 に適した雰囲気に保持することができる。 この場合、 吹き込んだガスを排出させ る場合については図示しないが、 もう一方のシールボックス 1 8側にガスの吸引 孔を設け、 そこから引き抜くようにする。
と く に第 2 0図に示したようなシールボックス 1 8を使用して金属片を接合す るような場合は、 Crを含有するステンレス鋼や融点が低い高炭特殊鋼、 高 Mn鋼な ど大気中で容易に接合できないものを対象とする場合に有効である。
吹き込むガスと しては、 N2ガス、 Arガス等があるが、 H2ガス、 COガス等の還元 性ガスでもよい。 このようなガスを使用する場合においては、 その流量を 1〜 1 0 N m 3 /mi n 程度とする。
金属片を例えば炭素鋼とするような場合においては、 その加熱 ·昇温に際して 生成する酸化物は酸化鉄 （FeO)であって、 その融点は 1 3 7 0 °C程度である。 こ れに、 例えば MnO 等が混じるような場合があってもほぼこの近傍域の温度となる。 ここに、 メタルの融点は炭素含有量によって変動し、 FeO の融点よりも高い固相 線をもつ鋼は、 固相線と FeO の融点との中間の温度にすれば、 金属片の押圧時に おけるメタルの変形の際に溶融した酸化物を接合部の界面から排出することがで きる。
ところで、 炭素含有量 0 . 7 0 %程度の鋼では、 固相線温度 （溶解が始まる温 度） が、 酸化 Feの融点にほぼ一致するので、 炭素含有量がそれ以上になると金属 片の加熱 ·昇温の際に生成された接合面の酸化物は溶融せず、 それが接合部界面 に取り残されることもあり、 良好な接合部を得るのは困難となる。
また、 ステンレス鋼において生成する酸化物は、 非常に強固でかつメタルより もはるかに高い融点をもつ Cr酸化物であるため、 大気中で加熱 ·昇温して接合す る場合には、 上述のように酸化物が接合界面に残存することとなるので良好な接 合部を得るのは非常に難しい。
上掲第 2 0図に示したようなシールボックス 1 8を使用する場合にはこのよう な問題は非常に少なくなる利点がある。
クロップシヤーによって切断した金属片 （極低炭素鋼とステンレス鋼） の端面 にっき、 大気中で 9 5 0 ~ 1 0 0 0 °Cに 1 5秒間保持して酸化物の生成状況を調 査した結果によれば、 極低炭素鋼では厚さが数 m の酸化物層が、 また、 ステン レス鋼では酸化物の生成が殆ど認められなかった。 ところで、 これらの鋼をさら に 1 4 0 0 °Cまで加熱した場合、 極低炭素鋼では厚さが 6 0〜 7 0 m 程度にな る酸化物層が、 また、 ステンレス鋼では、 数 Xi m 程度の酸化物層が形成される力^ このような酸化物層の生成は、 加熱 ·昇温時にだけ無酸化雰囲気あるいは還元性 雰囲気にすることによって回避できるのである。
なお、 金属片の加熱，昇温時において接合予定面の酸化を回避するには、 炭素 鋼の場合で酸素濃度が 1 %以下になるような雰囲気調整を行うことが、 また、 ス テンレス鋼の場合 0 . 1 %程度になるような雰囲気調整を行うのが好ましい。 第 2 1図は、 上掲図 1 2の変形例を示したものである。 第 2 1図に示したとこ ろの例は、 金属片を拘束する上側のクランプ 1 4を上下に移動できるようにし、 下側のクランプ 1 4の一方に設けた挟持部 1 5を反対側の下側のクランプ 1 4に 設けた摺動板 t上でスライ ドさせるようにした構造になるものである。 · . このような構造にすれば、 下側のクランプ 1 4の水平レベルは常に一定なので 金属片を接合する際の位置台わせの精度が改善され、 かつクランプとしての強度 を向上させるうえにも極めて有利となる。 .
金属片の接台装置を以上のように構成することによって、 金属片を効果的に加 熱 ·昇温でき、 また、 金属片の押圧時に生じる上下におけるずれ等は極めて小さ なものとなる。
次に、 クランプ及び押圧手段を加熱手段とは個別に金属片の幅方向に移動させ るようにし、 クランプゃ押圧手段の熱的負荷の軽減等を図るようにした構造にな る接合装置について説明する。
第 2 2図〜 2 4図にその構成を示す。
図中、 1 9は金属片の搬送ラインに沿って敷設したレール Lにしたがって移動 可能とした台車であって、 加熱手段としての誘導加熱コイル 9 (金属片を上下に 挟む C型のコアを例として示したものであり、 このこィル 9には図示はしないが コアに巻き付けられるコイルと電源が配置される） は、 台車 1 9内で金属片の幅 方向に沿って延びるフレーム 2 0 (移動手段） に車輪 2 0 aを介して懸垂支持さ れていて、 かかる誘導コィル 9は第 2 3図に示すように台車 1 9内で金属片の幅 方向へ単独で移動できるようになつている （誘導コイル 9の台車 1 9内における 移動手段はスライ ド形式であってもよい. ） 。
また、 2 1は台車 1 9内に配置され、 誘導加熱コイル 9とは個別に金属片の幅 方向に移動可能とした上下一体型のフレーム （移動手段） であって、 このフレー ム 2 1は金属片の水平レベルを合致させるクランプ 1 4 とこのクランプ 1 4によ る挟圧支持下に先行金属片および後行金属片の少なく とも一方を他方へ向けて移 動、 押圧する油圧シリンダ （押圧手段） 1 2を備える。 クランプ 1 4と油圧シリ ンダ 1 2を移動させるフレーム 2 1の台車 1 9内における移動機構としては、 第 2 2図に示す如く、 レール L t とこのレール に適合する車輪 2 1 aからなる ものが適用できるが、 これはローラ式あるいはスライ ド式等の移動機構であって もかまわない （第 2 3図、 第 2 4図では移動機構は図示せず） 。 また、 2 2は台 車 1 9の移動に合わせて昇降移動可能 （台車 1 との衝突を避けるための機能） と した金属片の搬送用テーブルローラである。 '
このような構成になる金属片の接合装置において、 先行金属片 1 と後行金属片 2を接合するには、 第 2 2図、 第 2 3図に示すように、 台車 1 9内に移動させて オンラインと したクランプ 1 4によって金属片の端部を拘束する一方、 誘導加熱 コイル 9を台車 1 9内に移動させて各端部を加熱 ·昇温し、 クランプ 1 4 ととも に移動、 オンライ ンさせた油圧シリ ンダ 1 2にて先行金属片 1および後行金属片 2の少なく とも一方を他方へ向けて押圧し各金属片を相互に突き合わせる。 そして、 連続圧延の 1サイクル （例えば金属片 1 5本を 1サイクルと してその 接合を行うような場合等） を終え、 接合済みの金属片を熱間仕上げ圧延機群へ順 次送給した後においては、 第 2 4図に示すように、 誘導加熱コィル 9をフレーム 2 0に沿わせて、 また、 クランプ 1 4 と油圧シリ ンダ 1 2を備えたフレーム 2 1 はレール L , に沿わせて金属片の搬送ライン Pより移動させて次の金属片が到着 するまで待機させておく。 なお、 金属片の搬送過程でクランプ 1 4及び油圧シリ ンダ 1 2をオフライ ンさせるような自体が想定されるような場合には、 フレーム 2 1 は予め誘導加熱コイル 9と同様の形、 すなわち、 C型のフレームと しておく 力、、 あるいは上下に開放できるようなフレームにしておくのが好ましい。
第 2 5図は、 上記のような構成になる接合装置を配置するのに適した金属片の 連続熱間圧延設備の一例を示したものである。
かかる接合装置は、 粗圧延機 rの出側に配置される切断装置 2 3 (金属片の接 合に先立ってその端部を所定の平面形状に仕上げるもの） と熱間仕上げ圧延機群 2 4 との間に配置される。 このような連続熱間圧延設備においては、 粗圧延工程 と仕上げ圧延工程での処理量を調整するため、 粗圧延機 rの出側に金属片の巻き 取り ·巻き戻し装置が配置されることがある。
第 2 6図は、 誘導加熱コイル 9、 クランプ 1 4、 押圧シリ ンダ 1 2をオフライ ンさせた状態の台車 1 9内における金属片の搬送状況を示したものである。 台車 1 9内では通常は金属片を摺動させつつ搬送するが、 この発明に従う装置 においては、 台車 1 9内には何もない状態にできるので、 昇降移動可能なサボ一 卜ローラ 2 5を別途設け （台車 1 9のフレームに取り付けておき使用時にのみ上 昇させる形式のもの、 あるいは台車 1 9の移動時に衝突しないようにその下側に 予め配置しておき、 使用時にのみ上昇させる形式のもの） 、 ごれを用いて金属片 を支持することもできるので台車 1 9内に堆積したスケールによる擦り傷の発生 も有利に防止できる利点がある。
以上のように、 上掲第 2 2図〜 2 4図に示す如き構成になる接合装置において は、 金属片の接合を要しない場合に、 熱的負荷の大きいクラ ンプや押圧手段をォ フラインできるので、 その寿命の延長を図ることができる。 また、 スケールの堆 積に起因した擦り傷の発生も避けられる。 さらに、 何らかの トラブルのためメ ン テナンスが必要になった場合でも、 クランプ及び押圧手段を備えたもう一台のフ レームを用意しておき、 これを入れかえることによってライ ンの稼働を停止する ことなしに操業が継続でき、 生産性の高い熱間圧延が実施できるし、 接合装置全 体を移動させるものでないので、 比較的小さなスペースですむ利点がある。 次に、 金属片の搬送用テーブルローラについて説明する。
第 2 7図、 第 2 8図 （第 2 7図の Π— II断面） にその構成を示す。
図において、 金属片を搬送するテーブルローラ 2 6は、 該¾属片の長手方向に 沿い複数個所で支持する複数本からなっていて、 その両端は一対で一組になるテ 一ブルローラ支持部材 2 7に回転可能に保持されている。 テーブルローラ支持部 材 2 7の側面にはラック 2 8が装着されていて、 垂直に立てられたガイ ドフレー ム 2 9に昇降自在に組み込まれている。 3 0はシリ ンダ （バランスシリ ンダ） で あって、 このシリ ンダ 3 0の一端はガイ ドフレーム 2 9に、 もう一端はテーブル ローラ支持部材 2 7に連結されている。 また、 3 1 はガイ ドローラであり、 この ガイ ドロ一ラ 3 1 はガイ ドフレーム 2 9の上部で回転可能に保持されている。
3 2はピニォンであり、 このピニォン 3 2は両側のラック 2 8に差し渡された メカタイシャフ ト 3 3に連結されていて、 ガイ ドフ レーム 2 9の上部で回転自在 に保持されている。
3 4はレール L 2 に沿って移動できる接合装置であって、 この接合装置 3 4 は フレーム 3 5 と車輪 3 6 とフレーム 3 5の下面の両側に設置されその中央部に向 け傾斜した入側傾斜部及び出側傾斜部を有する船型のガイ ドレール 3 7 と金属片 を上下に挟んで拘束するクランプ 3 8 と加熱手段 3 9とを備えている。
また、 4 0は油圧管であって、 この油圧管 4 0は各シリ ンダ 3 0のへッ ド側に それぞれつながつていて、 圧延装置 （図示せず） に至るまでの間においてアキュ —ムレ一タ 4 1 と開閉弁 4 2が設けられている。
4 3は昇降移動を不可と した固定式のテーブルローラであって、 金属片の接合 装置 3 4の入側、 出側に配置され、 金属片を搬送するのに使用される。 ■ このような構成になる搬送用テーブルローラにおいて、 シリ ンダ 3 0のへッ ド 側及びアキュームレータ 4 1 は予め所定の圧力で加圧し、 開閉弁 4 2を閉じるこ によってその圧力を保持しておく。
そして、 接合装置 3 4を、 金属片が搬送されてく る側に寄せておき、 金属片が テーブルローラ 4 3を経て搬送され、 接合装置 3 4に到着した時点で該接台装置 3 4を金属片と同一の速度で移動させる。 そして、 その状態で先行金属片 1の端 部と後行金属片 2の端部をそれぞれクランプ 3 8で拘束し、 接合装置 3 4の行き 止まり端に至るまでの間で、 加熱手段 3 9にて加熱 ·昇温、 押圧し、 両金属片の 接合を完了するようにする。
接合装置 3 4の移動に際しては、 ガイ ドレール 3 7 も接合装置 3 4 とともに移 動し、 ガイ ドレール 3 7の入側傾斜部からその中央部に至るまでの間に存在する ガイ ドローラ 3 1及びテーブルローラ 2 6は接合装置 3 4が通過するとともに順 次上昇して金属片を支持する一方、 ガイ ドレール 3 7の出側傾斜部からその中央 部に至るまでの間に存在するガイ ドロ一ラ 3 1及びテーブルローラ 2 6は接合装 置 3 4の到来によって該ガイ ドレール 3 7の出側傾斜部及びその中央部にて押圧 されて順次に下降して接合装置 3 4を構成するフレーム 3 5 との衝突が回避され る。
この発明に従う金属片の搬送用テーブルローラは、 このように、 テーブルロー ラ 2 6をその支持部材 2 7 とともに下方において支持する各シリ ンダ 3 0のへッ ド側を油圧管 4 0にてつなぎ、 各へッ ド側の圧力を一定に保つ油圧回路と したも のであるから、 テーブルローラ 2 6及びその支持部材 2 7が下降状態にあるシリ ンダ 3 0内の油はテーブルローラ 2 6及びその支持部材 2 7が上昇状態にあるシ リ ンダ 3 0へ移動するのみであり、 これによつて接合装置 3 4との衝突を回避し つつ金属片を確実に支持することができる （弁類を操作する必要がなくその制御 もいらない） 。 テーブルローラ 2 6をその軸端でそれぞれ支持する支持部材 2 7を有する構造 において、 その両側部をメカタイシャフ ト 3 3で連結することによって、 ガイ ド ローラ 3 1がガイ ドレール 3 7にガイ ドされなくなった場台であってもテーブル ローラ 2 6は常に水平に保持されているので、 金属片を確実に支持して搬送する ことができる。
上揭第 2 7図、 第 2 8図に示したところにおいて、 例えば接合装置 3 4から加 熱手段、 押圧手段、 クランプを取り出してフレーム 3 5のみをライ ン上に配置し ておく場合 （金属片の接合を行わない待機状態） においては、 そのフレーム 3 5 内ではテーブルローラ 2 6によって金属片を支えることができないおそれがある。 このような場合には、 第 2 9図、 第 3 0図 （第 2 9図の Π - Π断面） に示すよ うに、 ガイ ドレール 3 7の例えば中央部に、 取り外し可能なシフ トガイ ドレール 3 7 aを設置し、 フレーム 3 5に設置したシフ ト用シリ ンダ 4 4にて、 第 3 1図 に示す如く シフ 卜ガイ ドレール 3 7 aを搬送ラインから離れる向きに移動させ、 そこにできた空間部よりテーブルローラ 2 6を搬送ラインに望ませるべく上昇さ せるようにすればよい。
シフ トガイ ドレール 3 7 aを移動させてその領域に存在するテーブルローラ 2 6を上昇させるには、 まず、 油圧管 4 0の圧力を一たん低下させ、 シフ ト用シリ ンダ 4 4によってシフ 卜ガイ ドレール 3 7 aを搬送ラインから離れる向きに移動 させる。 そして、 油圧管 4 0に圧力を加えてシリ ンダ 3 0、 テーブルローラ支持 部材 2 7を通してテーブルローラ 2 6を上昇させる。
このような操作を行うために、 開閉弁 4 2は開、 閉、 圧抜きの機能を有する三 方弁等を備えておくのが望ま しい。
なお、 第 2 9図〜第 3 1図においては、 シフ トガイ ドレール 3 7 aは、 テープ ルローラ 2 6を一本だけ上昇させる長さを有するものを例と して示したが、 複数 本上昇させる余裕がある場合には、 シフ トガイ ドレール 3 7 aの長さをそれに見 合った分だけ長く しておけばよい。
以上のような構成になる金属片の搬送用テーブルローラ 2 6においては、 それ を下方で保持するシリ ンダ 3 0が全て同等の圧力であって、 ガイ ドロ一ラ 3 1が ガイ ドレール 3 7に当接して昇降するそれぞれのテープローラの下降寸法の和が 常に一定になるので、 シリ ンダ 3 0、 油圧管 4 0、 アキュームレータ 4 1 、 開閉 弁 4 2を含む油圧回路の中を一定圧に保っておくだけで昇降用電磁弁等を備えた 油圧装置等を別途設ける必要なしに昇降操作が行えるのでガイ ドロールの昇降に かかわる動力を節減できる。
また、 テーブルローラ 2 6の両端はメ力タイ手段によって連結され常に一定の レベルに保持されているので、 ガイ ドローラ 3 1がガイ ドレール 3 7にガイ ドさ れなく なつたと してもシリ ンダ 3 0のべッ ド側の付勢力によって搬送ライ ンに望 んでいるテーブルローラ 2 6を水平に保持し、 金属片を確実に支持しつつ搬送さ せることができる。
次に、 鋼片の接合時の押圧に際して不可避に生じる接合不良部の除去に関して 説明する。
金属片の端部を接台に適した断面形状にするには、 通常のクロップカツ 卜に用 いられるシヤーを使用するのが一般的である。 シヤーとしては、 回転ドラム型、 クランク型、 ペンデュラム型等種々のものがあり、 これらは金属片の接合状況に 応じて使い分けられるものであるが、 いずれのものを用いても第 3 2図に示すよ うな形状 （ 4 X 6 ~ 5 X 8 mm程度のだれが発生する） になるのが避けられない。 このような断面形状を有する先行金属片の端部と後行金属片の端部とを非接触 状態で誘導加熱して接合に十分な約 8〜 1 0腿程度の範囲で押圧すると、 金属片 の接合部は、 第 3 3図のような形状になる。 このような接合不良部を、 深さ l min、 2 mm, 3 mm, 4腿と 4水準に分けて除去した後に熱間仕上げ圧延を行った場合、 いずれの深さにおいても先行金属片、 後行金属片の両者の母板表面より も深く削 り込んでいればへゲ状の疵にはならず圧延中に板が破断するようなことはなかつ た。
また、 金属片の押圧に際してその端部が上下にずれる、 いわゆる目違いの状態 になっても、 金属片の接合部において母材表面よりも深く削り込んで不良部を除 去しておけば圧延中の板の破断には至らない。 一方、 その削り込み量の最大値に ついては切削による反力を大きく しない、 あるいは刃物への負荷を大き く しない という実用上の観点から金属片の板厚の 1 2 . 5 %以下 （片側で） が妥当な値と なる。 ところで、 接合不良部の長さ （金属片の長手方向における長さ） は、 誘導加熱 時の周波数や押圧量によっても異なるが、 通常 5 〜 1 O ram/片側になる。 この部 分をどのく らいの範囲で除去すれば圧延に際してへゲ状の疵が発生しないかを、 第 3 4図に示す如く接合不良部と同じ領域長さ、 あるいは、 その 1 . 5倍、 2倍 の長さにして除去してから圧延を行った結果、 ほぼ 2 0 〜 3 O mniの範囲で除去し た場台には第 3 5図に示すように接合不良部の非常に柔らかい部分 （接合不良部 の端部） が残存し、 これがへゲ状の疵の原因になることが明らかとなった。 そして、 このような知見から、 接合不良部に起因したへゲ状の疵を回避するに は、 接合面を起点にして金属片の長手方向において少なく とも 2 O mmの範囲 （一 方の金属片についてであり、 両金属片に跨がる場合には接合面からそれぞれ少な くとも 2 0 匪、 すなわち合計で 4 0腿の範囲） で接合不良部を除去する必要があ る。
接合不良部の除去は第 3 6図 (a)〜(c)のようなパターンで行う。
第 3 6図 (a)、 第 3 6図 (b)は先行金属片の板厚と後行金属片の板厚が異なるもの を対象とした場合の削除パターンであり、 第 3 6図 (c)は金属片の端部が上下にず れた状態での削除パターンである。 なお、 ここでは同じ板厚の金属片つき水平レ ベルを一致させて削除する場合の例は図示していないが、 この場合には先行金属 片、 後行金属片ともに同様の削り代にして接合不良部を除去する。
金属片の幅方向における接合不良部の除去範囲については、 その全域を完全に 除去するのが最もよいが、 幅が 2 0 0 0 mmにも達するような金属片を対象とする ような場合には設備上必ずしも容易でない。
第 3 7図は仕上げ板厚が 1 . 0 〜 1 . 6脑、 板幅が 1 4 0 0 〜 1 6 0 0 mmにな る金属片につき、 その板の接合後の幅方向における接合不良部の除去率と圧延中 における板の破断との関係を示したものである。 これによれば、 金属片の幅方向 において接合不良部を、 ほぼ 6 0 %以上 （母板表面よりも深く削り込みかつ、 金 属片の長手方向における除去範囲を一方の金属片で少なくとも 2 0 訓の範囲で除 去することを前提） 除去しておけば圧延中に板が破断することはない。
接合不良部の除去に際して、 それを完全に除去するとともに、 その深さも 2 誦 ± 1 mm程度に仕上げる場合、 その手段としては刃物が最も有効である。 温度が 1 0 0 0 °cを超える金属片を切削する場台においては、 刃物と材料との 接触時間を短くすることが重要条件となり、 しかがつて回転刃を使用することが 必須になる。
工作機械等で用いられているような回転刃 （超硬等） は、 溶損や摩耗がはげし いため使用することができず、 ホッ トソ一等で使用されている S 5 5 C (機械構 造用炭素鋼鋼材） あるいは S N C (ニッケル ' クロム鋼鋼材） 等からなる回転刃 を冷却しつつ使用するのが最良といえる。
第 3 8図は上記の回転刃の周速と焼付きの関係を示したものであり、 このよう な回転刃を使用するに当たっては、 刃の焼付きを防止する観点から回転刃の周速 は 5 0 m Z s以上とするのがよい。 一方、 周速の上限については、 1 2 O m Z s を超えると刃の寿命が極端に短くなるので 1 2 0 mZ s以下とするのがよい。 回転刃の周速が 5 0 m /秒以上の高速にすると振動 （ビビリ） 等を発生させる ことなしに接合不良部を切削、 除去することができ、 これが安定稼働のための最 も重要な要件となる。
また、 接合不良部を切削している状態で、 回転刃の刃先は第 3 9図に示す如き 切削弧長 L d 内で 3つ以上接触させておくことが望ましい。
接合不良部の切削においては、 母板も多少なりとも切り込んでおく必要がある が、 0 . 2 ramを実操業の最小値と設定すれば、 回転刃が満足しなければならない 条件としては、 回転刃の径が 5 0 O mm、 刃のピッチが 5 匪 ( L d = 5ϋϋ χ ϋ. 2 = 10mm, ピッチ P = 10/2 = 5 mra) になる。
刃のピッチは 5 mm未満では高速回転させても目詰まりが発生するので 5 隨以上 とするのが好ましい。
回転刃の径は大きくすれば、 その割合だけ刃のピッチを大きくすることができ るが、 周速の条件と設備上から決定される回転数の許容値を考慮すると回転刃の 径は 8 0 0 ~ 9 0 0 mmが妥当である。 さらに、 径が 1 2 0 0 mm程度になる回転刃 でも製作は可能であるが、 回転刃の加減速性能 （例えば刃を 8 O m / sの周速に するまで 5分程度かかる） に問題がでてくる。
第 4 0図、 第 4 1図に、 金属片の接合時の押圧に際して不可避に生じる隆起部 やバリの如き接合不良部を除去するのに適した接合不良部除去装置の構成を示す。 図における 4 5は金属片へ向かって近接離隔する向きに移動させるシリ ンダ s を有し、 該金属片の接合不良部を切削除去する上下で一対になる回転刃であって、 この回転刃 4 5はスピンドル 4 5 a、 分配ギア 4 5 bを介して駆動モータ mにつ ながっていて、 この駆動モータ mにて回転駆動する。
また、 4 6は回転刃 4 5の回転速度を制御する回転速度制御手段、 4 7は金属 片の接合部をライン方向に卜ラッキングする トラッキング手段であって、 この卜 ラッキング手段 4 7は金属片に接触して転動する夕ツチ式のアイ ドルローラ （レ —ザドッブラ方式等の非接触の速度計でもよい） 4 7 aとこのアイ ドルローラ 4 7 aにつながる回転位置検出器 4 7 bからなる。
また、 4 8 aはトラッキングに応じて回転刃 4 5の切り込みタイ ミングと切り 込み量を制御する開度制御手段であって、 この開度制御手段 4 8 aは上位制御手 段 4 8 bとインターフヱ一され、 板厚情報に基づいた切り込み開度が 4 8 aに伝 送される。
このような構成になる接合不良部除去装置において、 金属片の接合不良部を除 去するには、 該不良部が、 回転刃 4 5に到達する時期をトラッキング手段 4 7で 把握し適切な位置に到達した時点で開度制御手段 4 8 aからの指令によって油圧 コントロールバルブ s 1 を介してシリ ンダ sを作動させて回転刃 4 5の開度を小 さく して切り込みを行う。
なお、 この除去装置においては、 分配ギア 4 5 bを備えた例で示したが、 上下 の回転刃 4 5をそれぞれ独立して駆動すれば分配ギア 4 5 bは省略できる。
また、 金属片の接合不良部は基本的にはトラッキング手段 4 7にて行うカ^ 接 合部の初期位置は例えば接合装置 4 9に走行位置検出器 5 0を配置しておき、 こ れによってトラッキングするようにしてもよく、 また、 接合部の位置を検出でき る機器 （例えば温度計等） を別途設けておき、 これによつてトラッキングするよ うにしてもよい。
第 4 2図、 第 4 3図は、 幅の狭い回転刃 4 5を保持し、 金属片の幅方向に走行 可能な台車 5 1を金属片の移動に合わせて走行させるようにした形式の接合不良 部除去装置を示したものである。
このような形式の装置は、 台車 5 1 と金属片を同期させる必要があるので、 回 転位置検出器 5 0 につながるメ ジャ リ ングロ一ル M (夕 ッチ式のアイ ドルローラ 等） と走行制御装置を設ける必要がある。
この形式は、 回転刃 4 5の刃幅が狭くてよく、 回転刃 4 5を駆動させる駆動源 を小型化できるメ リ ッ トがある。
駆動源としては、 回転刃 4 5を駆動させるモータ mの他に、 回転刃 4 5を金属 片の幅方向に走行させる走行モータ m 2 また、 台車 5 1を金属片の長手方向に沿 つて移動させるモータ m 3 を配置する。
第 4 4図に走行式接合不良部除去装置の制御系統図を示す。
なお、 第 4 2図、 第 4 3図における 5 2は台車 5 1を搭載し金属片の長手方向 に沿って敷設したレール L 3 を走行するべ一スフレーム、 5 3はこのベースフレ ーム 5 2上で金属片の長手方向に沿って設置されたレールであって、 このレール 5 3に沿って台車 5 1が移動する。
ここで示した装置においては、 回転刃 4 5の開度を金属片の接合部のトラツキ ングに合わせてダイナミ ックに制御する必要はなく事前にセッティ ングしておけ ばよいため、 開度の調整は極めて簡単になる。
以上のように構成した接合不良部除去装置によれば、 金属片の押圧時に生じる 接合不良部を、 熱間仕上げ圧延に先立って速やかに除去することができ、 それに 起因した圧延中の板の破断は回避されることとなる。
上掲第 4 0図に示した接合不良部除去装置の回転刃 4 5による切削状況をわか りやすく図解して第 4 5図に示す。
直径が 9 5 0態、 刃のピッチが 1 5 mmになる回転刃を備えた接合不良部除去装 置を用い、 刃の周速を 8 O m / sに制御して金属片 （鋼片） の接合部を含むその 前後 1 0 0讓の領域で深さ 2 mmにして幅方向の全域で切削をおこない、 次いで、 熱間仕上げ圧延にて 0 . 8 ~ 1 . 2匪の板に仕上げた結果 （金属片を 2 0本接合 して圧延する場合を 1サイクルとして、 これを 5サイクル実施） 、 圧延中に板が 破断するようなケースは全く見られなかった。
次に、 金属片の接合不良部の冷却に関して説明する。
金属片の押圧時に生じた接合不良部は、 加熱 ·昇温された領域であるから、 接 合直後は母板温度よりも高くなっており、 このような状態において接合不良部を 除去すベく回転刃を作用させると被削物が回転刃に付着して刃が焼付いたり目詰 まりを起こす不利があり、 また、 接合部の強度は母材に比較して小さいので金属 片の搬送過程あるいは圧延過程で大きな張力が加わった時、 その部位から切断す るおそれもある。
このため、 この発明では金属片を接合した後の、 接合不良部の除去前及び Z又 は除去後に接合部を冷却する。
このような冷却を接合不良部の除去前及び 又は除去後に行えば接合不良部を 円滑に除去できるし、 接合部の強度の上昇を図ることができるため板が破断する ようなこともなくなる。
接合不良部の除去前における冷却に関しては、 その部位を 1 1 0 0 ~ 1 2 0 0 °cもしくはそれ以下になるよう冷却することによって回転刃への被削物の付着等 を回避することができる。
また、 接合不良部の除去後においては金属片の接合部の温度があまり低下しす ぎると圧延時に他の領域と比較して変形抵抗が大きくなり円滑な圧延を行うこと ができなくなるばかりか板厚変動も大きくなるので、 母板温度と同等の温度とな るように冷却するのが望ましい。
接合不良部の除去後の冷却条件としては、 例えば水量密度を 5 0 0 0 リ ッ トル /mi n - m 2 程度で約 3秒冷却してその部位の表面温度を 6 0 0 °C程度にするの がよい。
このような冷却を行った後は金属片の表面温度は復熱によって冷却停止から数 秒後には母板温度とほぼ同等の温度になる。
第 4 6図は、 連続熱間圧延における金属片の冷却装置の構成を示したものであ る。 図中 5 4は先行金属片 1及び後行金属片 2の接合部で生じた接合不良部に冷 却水を噴射する冷却ノズルであって、 この冷却ノズル 5 4は台車 5 5に連結され ていて金属片の長手方向に走行し、 金属片の移動に合わせて接合不良部を効率よ く冷却できるようになつている。
また、 5 6は接合不良部 aの位置を把握するための位置検出器である。
この例では、 接合不良部除去前にのみ冷却する場合を示したが、 この冷却装置 と同等の仕組みになるものを接合不良部除去装置の出側に配置しておき、 上述し たと同様の要領で金属片の接合不良部を除去した後の接'合部を冷却するようにす ればよい。
また、 冷却ノズル 5 4は台車 5 5に連結して移動させる構造のものを例として 示したが、 金属片の移動に合わせてノズル先端を接合不良部に一致させることが できる旋回形式のものであってもよい。
第 4 7図は、 金属片の搬送ラインに配置した接合不良部除去装置の入側、 出側 に冷却装置を設けた例を示したものであって、 図における 5 7は粗圧延機 （最終）
5 8は接合装置、 5 9は接合不良部除去装置、 6 0 a , 6 0 bは入側及び出側冷 却装置、 6 1はル一パ、 6 2は仕上げ圧延機である。
以上のような構成になる冷却装置を用いて金属片の接合後における接合不良部 を冷却するか、 あるいは接合不良部を除去した後の領域を冷却することによって、 切削作業が円滑に行え、 しかも、 圧延中における板の破断を防止して安定した連 続熱間圧延が行えることとなる。
この発明においてとくに好適な連続熱間圧延設備としては、 仕上げ圧延機群の 上流に、 少なくとも先行金属片の後端部及び後行金属片の先端部を切断する切断 装置と両鋼片を加熱，昇温、 押圧して接合する接合装置を備えたものとし、 必要 に応じて接合不良部除去装置及び 又は冷却装置が配置され、 このうち、 接合装 置が移動式の場合には、 金属片の搬送用テーブルローラは昇降機能を有するもの とするのがとくに好ましい。
この発明において好ましい連続熱間圧延設備の例を第 4 8図に示す。
第 4 8において、 6 3は金属片の端部を切断する切断装置、 6 4は接合装置、
6 5 aは入側冷却装置、 6 5 bは出側冷却装置、 6 6は接合不良部除去装置、 6 7は仕上げ圧延機群である。
産業上の利用可能性
この発明によれば、 以下に述べるような効果が期待できる。
① 金属片の加熱 ·昇温、 押圧時に金属片の端部 （先端部、 後端部） での変形を 防止できるので、 金属片がずれて接合されたり、 座屈を引き起こすようなことが なく、 したがって、 このようなずれ等に起因した圧延中の板の破断を防止できる (第 1〜第 3発明） 。 また、 ガスや冷却水を噴射することによって金属片の'接合状況に応じた適切な 接合が可能となり、 生産性の高い連続熱間圧延が実施できる。
② テーブルローラの昇降に関する複雑な制御を行うことなしに移動式接合装置 との衝突が回避でき、 金属片を安定して搬送することができる （第 4発明） 。
③ 接合部を含む金属片の全長にわたりスムーズな圧延を行うことができる （第 5発明） 。
④ 接合不良部を効率よく除去できる。 また、 金属片の接合部における強度の上 昇を図ることができるので、 搬送中に大きく張力変動があっても板が切断するよ うなことはない （第 6発明） 。
⑤ 金属片の押圧時にその端部が上下にずれたり、 座屈するようなことがなくな る （第 7〜第 9発明） 。 また、 クランプの挾持部が溶損したり板材への溶着が避 けられるし、 加熱効率の改善を図ることができる （第 8、 第 9発明） 。
⑥ 誘導加熱コイルだけでなく クランプや押圧手段をライ ン外へ適宜移動させる ことができるので、 接合装置全体の熱負荷を小さ くできるし、 接合装置のメ ンテ ナンスが容易に実施できる。 台車内には金属片を搬送するテーブルローラを配置 することができないため、 金属片を摺動させて搬送する構造にならざるをえず、 ここにスケールが堆積した場合に擦り傷の発生が避けられなかったが、 加熱手段 や、 クランプ、 押圧手段を退避させた状態では台車内でもガイ ドローラの如きで 金属片を支えることができるので、 スケールによる擦り傷は回避できる （第 1 0 発明） 。
⑦ 接合装置の走行状況に合わせてテーブルローラを自動的に迅速に昇降させる ことができるので、 接合装置がテーブルローラに衝突するような事故は回避され る。 また、 接合装置の通過後にテーブルローラの上昇が遅いために金属片を支持 することができないというようなことがない。 また、 テーブルローラは、 それを 支えるシリ ンダの作動油を接合装置の押圧にて各シリ ンダに流動させることによ つて昇降させるバランス形式であるから、 油圧回路内を一定に加圧しておくだけ でよく、 油圧装置を作動させてテーブルローラを昇降させるような複雑な制御を 必要としないのでその動力の軽減を図ることができる。 さらに、 テーブルローラ は、 ガイ ドローラがガイ ドレールに接触していなく ともその両端を常に一定のレ ベルに保つことができるので、 金属片を確実に支持して搬送することができる （ 第 1 1発明） 。
⑧ 刃の焼付きや目詰まりを軽減できるので、 回転刃の寿命の延長を図ることが できる。 金属片の接合不良部を熱間仕上げ圧延に先立って速やかに除去できるの で接合不良部に起因した圧延中の板の破断が回避される （第 1 2発明) 。
⑨ 金属片の接合部の温度が母板温度と同等にできるので、 張力変動に起因した 圧延中の板の破断が回避されるとともに板厚精度が改善される。 また、 接合不良 部を除去する際に被削物が回転刃に付着することがないので、 長期間安定した切 削作業が行える （第 1 3発明） 。

Claims
請 求 の 範 囲 . 先行金属片の後端部と後行金属片の先端部をそれぞれ切断し、 次いで加熱 - 昇温、 押圧して両金属片を接合したのち仕上げ圧延に供する連続熱間圧延方法 において、
金属片を加熱 ·昇温、 押圧するに際し、 金属片の水平レベルの変動を防止す ベく、 各金属片のクランプ位置からその端部に至るまでの領域を拘束すること を特徴とする金属片の連続熱間圧延方法。 . 先行金属片の後端部と後行金属片の先端部をそれぞれ切断し、 次いで、 加熱 •昇温、 押圧して両金属片を接合したのち仕上げ圧延に供する連続熱間圧延方 法において、
金属片を誘導加熱コイルにより加熱 ·昇温、 押圧するに際し、 金属片の水平 レベルの変動を防止すべく、 各金属片のクランプ位置からその端部に至るまで の磁束通過領域を、 加熱コイルによる誘導電流の浸透深さの 5倍以下の幅を有 し金属片の表面上にて間隔をおいて配置した複数枚の押さえ材にて拘束するこ とを特徴とする金属片の連続熱間圧延方法。 . 先行金属片の後端部と後行金属片の先端部をそれぞれ切断し、 次いで、 加熱 •昇温、 押圧して両金属片を接合したのち仕上げ圧延に供する連続熱間圧延方 法において、
金属片を誘導加熱コイルにより加熱 ·昇温、 押圧するに際し、 金属片の水平 レベルの変動を防止すべく、 各金属片のクランプ位置から端部に至るまでの磁 束通過領域に、 加熱コイルによる誘導電流の浸透深さの 5倍以下の幅を有し金 属片の表面上にて間隔をおいて複数枚の押さえ材を配置して、 この押さえ材と 金属片との間を絶縁状態にして拘束することを特徴とする金属片の連続熱間圧 延方法。 . 金属片の接合予定面または接合部に非酸化性ガス、 還元性ガスのうちの少な く とも一種を吹きつつ接合する請求の範囲第 1、 2又は 3項に記載の方法。 . 先行金属片の後端部と後行金属片の先端部をそれぞれ切断し、 次いで、 加熱 •昇温、 押圧して両金属片を接合したのち仕上げ圧延に供する連続熱間圧延方 法において、
移動方式により金属片を接合するに際し、 各金属片を搬送するテーブル口一 ラにっき、 移動する接合装置の下部領域については、 その下方に退避させられ る一方、 各金属片の搬送領域については、 初期レベルに復帰することを特徴と する金属片の連続熱間圧延方法。 . 先行金属片の後端部と後行金属片の先端部をそれぞれ切断し、 次いで加熱 ' 昇温、 押圧して両金属片を接合したのち仕上げ圧延に供する連続熱間圧延方法 において、
押圧時に生じた金属片の接合不良部を除去するに際し、 接合不良部を母板表 面よりも深く削りとることを特徴とする金属片の連続熱間圧延方法。 . 周速が 5 0〜 1 2 0 m /S になる回転刃を用いて接合不良部を除去する請求 の範囲第 6項に記載の方法。 . 先行金属片の後端部と後行金属片の先端部をそれぞれ切断し、 次いで、 加熱 昇温、 押圧して両金属片を接合したのち仕上げ圧延に供する連続熱間圧延方法 において、
金属片を接合したのち、 接合不良部の除去前及び Z又は除去後に接合部を冷 却することを特徴とする金属片の連続熱間圧延方法。 . 連続熱間圧延における金属片接合装置であって、
この接合装置は、 金属片の端部を加熱 ·昇温する加熱手段と、 先行金属片お よび後行金属片をそれぞれ上下に挟み、 金属片の端部へ向けて突出した挟持部 を有するクランプと、 先行金属片および後行金属片の少なくとも一方を他方へ 向けて移動、 押圧する押圧手段からなる、 金属片の接合装置。
10. 連続熱間圧延における金属片接合装置であって、
この接合装置は、 金属片の端部を加熱 ·昇温する誘導加熱コイルと、 · 先行金 属片および後行金属片をそれぞれ上下に挟んで拘束するクランプと、 先行金属 片および後行金属片の少なく とも一方を他方へ向けて移動、 押圧する押圧手段 を備え、 上記各クランプは、 金属片の挟圧支持部からその端部へ向けて突出し た挟持部の磁束通過領域に金属片の幅方向に沿って間隔をおいて櫛歯状に切り 欠いた切り欠部を有する、 ことを特徴とする金属片の接合装置。
11. 連続熱間圧延における金属片の接合装置であって、
この接合装置は、 金属片の端部を加熱 ·昇温する誘導加熱コイルと、 先行金 属片および後行金属片をそれぞれ上下に挟んで拘束するクランプと、 先行金属 片および後行金属片の少なく とも一方を他方へ向けて移動、 押圧する押圧手段 を備え、 上記クランプの少なくとも一方は、 金属片の幅方向に間隔をおいて櫛 歯状に切り欠いた切り欠部を有し、 かつ両金属片に跨がる領域に金属片の相互 に渡って差し渡される絶縁材を備える、 ことを特徴とする金属片の接合装置。
12. 上記クランプは、 金属片の接合予定面又は接合部に、 非酸化性ガス、 還元性 ガスのうちの少なくとも一種を吹き付けることができるノズルを有する、 請求 の範囲第 9、 1 0又は 1 1項に記載の装置。
13. 連続熱間圧延における金属片の接合装置であって、
この接合装置は、 金属片の加熱手段と、 先行金属片および後行金属片をそれ ぞれ上下に挟んで拘束し両金属片の水平レベルを合致させるクランプと、 先行 金属片および後行金属片の少なくとも一方を他方へ向けて移動、 押圧する押圧 手段と、 上記各手段を移動させてオンライン、 オフラインさせる移動手段と、 この移動手段によって上記各手段をオフラインさせた後の領域で金属片を支持 する昇降移動可能なテーブルローラからなる、 ことを特徴とする金属片の接合
14. 連続熱間圧延における金属片の搬送用テーブルローラであって、
テーブルローラは、 金属片をその長手方向に沿い複数個所で支持する複数本 からなり、 それら各テーブルローラを下方で支持するシリ ンダのへッ ド側を油 圧管で連接するとともに、 各へッ ド側内圧を一定圧に保持する油圧回路を設け た、 ことを特徴とする金属片の搬送用テーブルローラ。
15. 連続熱間圧延における金属片の接合不良部除去装置であって、
この装置は、 金属片の接合不良部を切削除去する上下で一対になる回転刃と、 この回転刃を 5 0〜1 2 0 m /S の周速に制御する回転速度制御手段と、 金属 片の接合部をトラッキングする トラツキング手段と、 接合部の トラツキング状 況に応じて回転刃の切り込みを制御する制御手段からなる、 金属片の接合不良 部除去装置。
16. 連続熱間圧延における金属片の冷却装置であって、
この冷却装置は、 金属片の押圧時に生成した接合不良部を除去する接台不良 部除去装置の入側から出側に至るまでの領域の少なく とも一か所で冷媒を噴射 する冷却ノズルを備えることを特徴とする金属片の冷却装置。
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